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Aus dem Facharchiv: Fachbegriffe aus der Elektrotechnik
Was versteht man unter "Ausfall"?

Beendigung der Fähigkeit eines elektrischen Geräts, Bauelements o. dgl. eine geforderte Funktion zu erfüllen.

Was versteht man unter Ausfall?

(Symbolfoto: Тихон Купревич/stock.adobe.com)

Ausfall

Allgemeines

Die Ursachen für einen Ausfall (engl. failure) können vielfältig sein. Sie reichen von einem Defekt (Fehler) über unzulässige Beanspruchung bis hin zu einer mutwilligen Zerstörung der Betrachtungseinheit. Nach dem Ausfall befindet sich die Betrachtungseinheit in einem Fehlzustand.

Ausfall ist ein Ereignis im Gegensatz zum Fehlzustand. Dieser bezeichnet den Zustand einer Betrachtungseinheit infolge eines Fehlers. In praxi werden die Termini „Ausfall“ und „Fehlzustand“ oft synonym verwendet; das ist unkorrekt. Beispielsweise kann ein Fehlzustand in der Messtechnik schon die Abweichung vom wahren Wert einer Messgröße sein.

Einteilung

Ausfälle werden eingeteilt

  • nach der Schwere der Auswirkungen, z. B. kritische (schwere) oder harmlose (leichte) Ausfälle; hierbei spielen insbesondere die ökonomischen Auswirkungen des Ausfalls, z. B. die Schadensfolgekosten, eine große Rolle,
  • nach der Eintrittszeit, z. B. Früh-, Normal- oder Spätausfälle,
  • nach ihrem Verhalten, z. B. Spontanausfälle,
  • nach der Beanspruchung, z. B. Verschleißausfälle,
  • nach dem technischen Umfang, z. B. Teil- oder Gesamtausfälle,
  • nach dem Ausfallmodus, z. B. Leiterunterbrechung, Körper- oder Kurz-schluss.

Ausfalldauer, -zeit

Die Zeitspanne vom Ausfallzeitpunkt bis zur Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit z. B. eines elektrischen Betriebsmittels wird Ausfalldauer genannt.

Ausfallzeit ist hingegen die gesamte Zeit, in der eine Betrachtungseinheit im Zeitraum (0, t) ausgefallen ist.

Ausfallrate

Der Quotient aus der Ausfalldichte und der Überlebenswahrscheinlichkeit ergibt die Ausfallrate λ (griech. Lambda). Den charakteristischen Verlauf der Ausfallrate in Abhängigkeit von der Nutzungszeit (Lebensdauer) zeigt Bild 1. Die Kurve hat die Form einer Wanne; sie wird deshalb auch „Badewannenkurve“ genannt. Frühausfälle treten auf, wenn z. B. Material- oder Fertigungsfehler im Prüffeld unentdeckt geblieben sind.

Die Ausfallrate stabilisiert sich auf niedrigem Niveau, sobald die vorgeschädigten Komponenten ausgefallen sind. In der eigentlichen Nutzungsphase der Bauelemente, Geräte usw. werden Ausfälle als Zufallsereignisse deklariert. Die Ausfallrate hängt während dieser Phase insbesondere von den Betriebs- und Umgebungsbedingungen ab. Nach einer meist langen Nutzungsdauer kommt es zu Ermüdungen (Alterung) der Komponenten und damit zu Verschleißausfällen. Die Ausfallrate steigt wieder.

Autor: R. Müller
Der Beitrag ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

Ausfallrate
Bild 1: Ausfallrate λ (t), Bild: R. Müller/ep

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