Software: SimX - Nadelantrieb - Struktur-Optimierung - Bewertung

↑

← →

Bewertung der Struktur-Modifikation

Bereits das obige Histogramm der realen Stichprobe zeigt → die am Magnetantrieb vorgenommene Änderung von Schutzbeschaltung und Ansteuerung führte zu einer qualitativ veränderten Lösung:

1. Die Überschreitung der maximalen Spulenspannung wird durch die Z-Dioden zuverlässig verhindert und deshalb im OptiY-Experiment nicht mehr erfasst.
2. Die Zeit für einen Prägezyklus hat sich im Vergleich zur vorherigen Lösung verbessert.
3. Die Gesamtversagenswahrscheinlichkeit von ca. 21% resultiert überwiegend aus der Teilversagenswahrscheinlichkeit der Spulen-Erwärmung. Dies widerspiegelt sich sehr gut in den Verteilungsdichten aus der virtuellen Stichprobe:

Die höhere Prägegeschwindigkeit verbunden mit einem robusten Prägen innerhalb der Toleranzbereiches resultiert vor allem aus der modifizierten Ansteuerung:

• Für den Nennbetrieb wurde der Antrieb (insbesondere die Spule) für einen maximalen Strom von 1.5 A optimiert.
• Das Netzteil für die Ansteuerung des Elektro-Magneten begrenzt den Strom jedoch erst bei einem höheren Wert. Hier wurden 3 A gewählt, weil diese von einem Netzteil problemlos bereitgestellt werden können.
• Dieser höhere Begrenzungsstrom bietet praktisch die Energie-Reserve, um auch unter ungünstigen Bedingungen noch ein schnelles Prägen zu ermöglichen.
• Es zeigt sich, dass infolge der erhöhten Energiezufuhr es teilweise zu einer Überschreitung der vorgesehenen maximalen Temperaturerhöhung um ca. 25 K.
• Diese "moderate Überhitzung" auch noch zu vermeiden, wird Anliegen der Ausschuss-Minimierung in der nächsten Entwurfsetappe sein.

Die Sensitivitäts-Charts zeigen den Einfluss der einzelnen Streuungen auf die Bewertungsgrößen:

===>>> Der folgende Abschnitt wird noch überarbeitet !!!

Ergebnisse der Struktur-Optimierung:

• Wie groß ist Gesamtversagenswahrscheinlichkeit des Nennwert-optimierten Antriebs?
• Wie groß sind die Teilversagenswahrscheinlichkeiten (Zykluszeit, Prägen, Erwärmung)?
• Welche drei streuungsbehafteten Parameter besitzen den größten Einfluss auf das Verhalten des Antriebs?
• Kann man die Interaktionen zwischen den streuungsbehafteten Parametern vernachlässigen? (Mit Begründung der Entscheidung!)

Die Antworten auf diese Fragen sind als Bestandteil der Lösung einzusenden!

← →