FMEA Betriebssoftware 2022
FMEA: Betriebssoftware labortechnische Espressomaschine
Verfasser
Melanie Ostermeier
Markus Hofer
Daniele Fecondo
Dario Opacak
Alexander Hoffmann
Christian Eichholz
Florian Todenhagen
Einleitung
Im Rahmen der Vorlesung „Absicherung von Fahrzeugfunktionen“ wird eine Fehler Möglichkeit und Einfluss Analyse (FMEA) an einer labortechnischen Espressomaschine durchgeführt. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die Softwareprogrammierung gelegt. Die Espressomaschine wurde mittels Abschlussarbeiten und Projektarbeiten von Studenten der Hochschule München stetig weiterentwickelt, so dass der Hardwareseitige Aufbau bereits abgeschlossen ist. Da der Bereich Softwareentwicklung einen großen Spielraum für Fehlermöglichkeiten darstellt, bis zu Verletzungen am Bediener, ist es umso wichtiger diese vorab zu erkennen und durch geeignete Maßnahmen abzusichern.
Ziel der FMEA ist es Fehler, bevor die Phase der Serienproduktion anläuft, zu definieren und systematisch zu beseitigen. Je später in der Entwicklung Probleme auffallen, desto mehr Aufwand und Kosten treten auf. Die Abbildung zeigt schematisch die Relevanz der präventiven Qualitätssicherung mittels einer FMEA. Die lang gestrichelte Linie zeigt die Fehlererkennung mit Hilfe einer FMEA. Wenn Fehlermöglichkeiten in der Konzeptions- oder Entwicklungsphase erkannt werden, sind sie mit deutlich geringeren Kosten zu beseitigen. Des Weiteren ist es ohne strukturierte Vorgehensweise schwierig in komplexen Systemen Fehler und vor allem deren Ursachen zu identifizieren. Aus diesem Grund wird oft eine FMEA in der Automobilbranche angewendet.
Inhaltsverzeichnis
1 Abstract
2 Abbildungsverzeichnis
3 Tabellenverzeichnis
4 Literaturverzeichnis
5 Einleitung
6 Schritte der FMEA (Dario Opacak)
7 Funktionsanalyse
7.1 Bootprozess
7.2 Regelkreis Abwasserstand
7.3 Regelkreis Wasserbezugstemperatur
7.4 Regelkreis Volumenstrom
7.5 Boilerbefüllung
7.6 Boiler nachfüllen
7.7 Boilerdruck
7.8 Dichtheit
7.9 Isolation
7.10 Verkalkungsschutz
7.11 Kaffeebezug
7.12 Teebezug
7.13 Tassenwärmer
7.14 Milchschäumer
7.15 Spülung/Rückspülung
7.16 Systemreinigung
7.17 Bedienung
7.18 Presets
7.19 Remote-Control
7.20 Stromsparmodus
8 Zuordnung Funktionen zu Softwareaufgaben
8.1 Bootprozess
8.2 Regelkreis Abwasserstand
8.3 Boilerbefüllung
8.4 Boiler nachfüllen
8.5 Boilerdruck
8.6 Dichtheit
8.7 Isolation
8.8 Kaffeebezug
8.9 Teebezug
8.10 Milchschäumer
8.11 Tassenwärmer
8.12 Spülung/Rückspülung
8.13 Systemreinigung
8.14 Bedienung
8.15 Preset ..
8.16 Remote-Control
8.17 Stromsparmodus
9 Zuordnung Funktionen zu Bauteilen der Espressomaschine
10 Fehleranalyse der Softwarefunktionen
10.1 Bootprozess
10.2 Regelkreis Abwasserstand
10.3 Regelkreis Wasserbezugstemperatur
10.4 Regelkreis Volumenstrom
10.5 Boilerbefüllung
10.6 Füllstandsregler/Boiler nachfüllen
10.7 Dichtheit
10.8 Isolation
10.9 Verkalkungsschutz
10.10 Kaffeebezug
10.11 Teebezug
10.12 Milchschäumer
10.13 Tassenwärmer
10.14 Spülung/Rückspülung
10.15 Systemreinigung
10.16 Bedienung
10.17 Presets
10.18 Remote-Control
10.19 Stromsparmodus
11 Definition der Maßnahmen
11.1 Bootprozess
11.2 Regelkreis Abwasserstand
11.3 Regelkreis Wasserbezugstemperatur
11.4 Regelkreis Volumenstrom
11.5 Füllstandsregler/Boiler nachfüllen
11.6 Verkalkungsschutz
11.7 Kaffeebezug
11.8 Teebezug
11.9 Milchschäumer
11.10 Tassenwärmer
11.11 Spülung/Rückspülung
11.12 Systemreinigung
11.13 Bedienung
11.14 Remote-Control
11.15 Preset
11.16 Stromsparmodus
12 Versuche
12.1 Versuch 02_01 Grenzwert für Isolierung
12.2 Versuch 02_02 Timer für Wasserverbrauch durch Dampf
12.3 Versuch 02_03 Timer für Tassenwärmer
12.4 Versuch 02_04 Druckabfall bei Dampfbezug
12.5 Versuch 02_05 Timer für Milchschäumer
12.6 Versuche 02_06 Grenzwerte für Sollwerte
12.6.1 Versuch 02_06_1 Wassertemperatur
12.6.2 Versuch 02_06_2 Vorbrühdauer
12.6.3 Versuch 02_06_3 Wassermenge (bzw. Durchflussvolumen)
12.7 Versuch 02_07 Timer für Boilerbefüllung (schwankendes Signal)
12.8 Versuch 03_01 Länge des Timers zur Unterbindung von mehrfacher Betätigung
12.9 Versuch 03_02 Ermittlung der Zeit für eine regelmäßige Entkalkung
12.10 Versuch 03_03 Manuelle Kalibrierung
13 Priorisierung
14 Zusammenfassung
15 Ausblick