Zinober, S: Redundanzstrukturen zur Erhöhung der Sicherheit

Die Mikrosystemtechnik stellt die Erweiterung der Mikroelektronik auf mechanische Bauteile, wie z.B. Pumpen, Ventile oder Sensoren dar. Dabei wird ein mikrosystemtechnisches Bauteil weniger durch die äußeren Abmessungen, als vielmehr durch die Art der Herstellung klassifiziert. Durch die Verwendung sog. Batch-Prozesse aus der Halbleiterherstellung ist es möglich geworden, große Mengen zu geringen Stückpreisen herzustellen. Aus diesem Grund und wegen des meist geringen Platzbedarfs lassen sich Sicherheitskonzepte mit Hilfe von Redundanz entwerfen, die so bisher in der Feinwerktechnik nicht möglich oder unwirtschaftlich sind.Im Buch "Redundanzstrukturen zur Erhöhung der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Mikrosystemen" werden die wahrscheinlichkeitstheoretischen Grundlagen für die Konzeption von Systemen mit massiver Redundanz am Beispiel von Mikrodosiersystemen erörtert. Ein Schwerpunkt liegt dabei in der Berechnung und Optimierung der Zuverlässigkeit von Ventilarrays. Ventile beeinhalten die besondere Problematik unterschiedlicher Ausfallarten (dauerhaft geschlossen, dauerhaft geöffnet), wodurch eine Zuverlässigkeitsoptimierung deutlich komplizierter wird als bei einer einfachen Parallelredundanz. Im Buch werden bestehende Zuverlässigkeitsmodelle für heißredundante Systeme, d.h. der gleichzeitige Betrieb von Arbeits- und Reserveelement, erläutert und für die große Gruppe der steuerbaren Elemente, wie z.B. Ventile, Relais oder Transistoren, unter Zuhilfenahme von kalter Redundanz erweitert. Aus den neuen Modellen resultieren immense Vorteile hinsichtlich der Sicherheit des Systems und eine starke Verringerung der benötigten Einzelelemente im Vergleich mit heißredundanten Systemen.Die zweite Hälfte des Buches setzt sich mit praktischen Problemen bei der Realisierung von Mikrodosiersystemen , wie z.B. dem Übersprechen redundanter thermischer