FMEA - FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS

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1 FMEA - FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS

2 Safety Engineering - Methoden um potenzielle Risiken in Prozessen und Produkten zu erkennen Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) - Lebensmittel Preliminary Hazard and Risk Analysis (PHA) - Risikoklassen Safety Requirements Specification (SRS) - Sicherheitsanforderungsstufen SIL Fault Tree Analysis (FTA) - qualitative und quantitative Fehleranalyse Common Cause Analysis (CCA) - nicht wirksame Redundanzen Risikobeurteilung nach DIN Verletzungsgefahr Single Event Upset Analyse (SEU) und Multiple Bit Upset Analyse (MBU) - Speicherzellen Markov Analyse - kritische Systemzustände Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) (System, Produkt, Prozess, Formblätter) TQU Methode Konzept FMEA Matrix FMEA Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis (FMECA) - Kritikalität der Fehlereffekte Failure Modes and Effects Summary (FMES) - Fehlerraten auf den Fehlereffektebenen Failure Modes, Effects and Diagnostic Coverage Analysis (FMEDA) - Diagnoseabdeckung für gefahrbringende Fehlerarten Design Review based on Failure Mode (DRBFM) Risikobeurteilung bei Veränderungen Dependence Diagram (DD) oder Reliability Block Diagram (RBD) - Ausfallwahrschenlichkeit

3 Was ist eine FMEA? Die FMEA ist eine präventive Methode zur Bewertung und Minimierung von Risiken. Sie ist ein systematisches Verfahren, um gezielt potenzielle Fehler zu bewerten und Massnahmen einzuleiten, damit diese Fehler gar nicht erst vorkommen. Die FMEA wird von einem interdisziplinären Team erstellt. Die FMEA ist für komplexe Systeme, für Produkte und für Prozesse anwendbar. Zeitachse Fehlerursache Fehler Fehlerfolge Ziele eines FMEA-Projekts präventives Erkennen der Zusammenhänge von potentiellen Fehlern, Ursachen und Folgen Priorisierung der Ursachen-Wirkungs- Ketten bezüglich ihrem Risiko präventives Einleitung von Abstellmaßnahmen für Ursachen-Wirkungs-Ketten mit hohen Risiken

4 FMEA-Vorgehen im Überblick Inhalt Start Risikoanalyse für Produkte / Prozesse Produkt- / Prozess-Funktion(en) Fehler Fehl-Funktion (negierte Funktion) Fehlerfolgen Fehlerursachen Verhütungs- und Prüfmaßnahmen (bestehende Maßnahmen der Fehlervermeidung / -entdeckung)

5 FMEA-Vorgehen im Überblick Bewertung Risikoprioritätszahl Abstellmaßnahmen B - Bedeutung der Fehlerfolgen aus Kundensicht A - Auftretenswahrscheinlichkeit eines Fehlers mit einer bestimmten Fehlerursache E - Entdeckungswahrscheinlichkeit eines Fehlers mit einer bestimmten Ursache Die Bewertung erfolgt anhand eines Bewertungskataloges von RPZ = B x A x E Bei einer RPZ > 100 ist das Risiko nicht mehr tolerierbar, es müssen Abstellmaßnahmen eingeleitet werden. Diese können sich auf die präventive Vermeidung von Fehlern / Ursachen beziehen oder auf deren Entdeckung

6 Das FMEA-Formblatt (1) Nr. System / Teil / Prozess mit Funktion mögliche Fehler Risikoanalyse: Abteilungen: Team: mögliche Folgen Komponente / Prozess mögliche Ursachen Moderation: Bearbeitung: derzeitige Abstellmaßnahmen B A E RPZ Erstellung: Konstruktions- / Prozess-FMEA letzte Änderung: empfohlene Abstellmaßnahmen Verantw ortlich / Termin durchgeführte Abstellmaßnahmen Änderungsstand: 0 neuer Risikostand A B E RPZ Ursachen für die potentiellen Fehler (meist mehrere Ursachen für einen Fehler) mögliche Folgen des Fehlers für den Kunden möglicher Fehler = negierte Funktion kurze Beschreibung des Elements mit Funktionen

7 Das FMEA-Formblatt (2) Nr. System / Teil / Prozess mit Funktion mögliche Fehler Team: mögliche Folgen mögliche Ursachen Bearbeitung: derzeitige Abstellmaßnahmen B A E RPZ letzte Änderung: empfohlene Abstellmaßnahmen Verantwortlich / Termin Änderungsstand: 0 neuer Risikostand durchgeführte Abstellmaßnahmen A B E RPZ zum Zeitpunkt der FMEA bereits festgelegte Vorbeuge- und Prüfmaßnahmen A Auftretenshkeiwahrscheinlichkeit eines Fehlers mit einer best. Ursache B Bedeutung der Fehlerfolgen für den Kunden (intern oder extern) RPZ = B * A * E (Risikoprioritätszahl) E Entdeckungswahrscheinlichkeit eines Fehlers mit einer bestimmten Ursache

8 Das FMEA-Formblatt (3) Nr. System / Teil / Prozess mit Funktion mögliche Fehler Risikoanalyse: Abteilungen: Team: mögliche Folgen Komponente / Prozess mögliche Ursachen Moderation: Bearbeitung: derzeitige Abstellmaßnahmen B A E RPZ Erstellung: Konstruktions- / Prozess-FMEA letzte Änderung: empfohlene Abstellmaßnahmen Verantw ortlich / Termin durchgeführte Abstellmaßnahmen Änderungsstand: 0 neuer Risikostand A B E RPZ empfohlene Maßnahmen zur Ursachenvermeidung resp. Fehlerentdeckung (Absichtserklärung) Verantwortung zur Verfolgung empfohlener Abstellmaßnahmen inkl. Terminierungrung effektiv durchgeführte Abstellmaßnahmen men Neubewertung der Risiken durch das Team

9 Historie der FMEA Entwicklung der FMEA Die FMEA wurde in den 60-er Jahren in den USA im Rahmen des Apollo-Projekts der NASA entwickelt und erstmals eingesetzt. Anwendung der FMEA Ab den 70-er Jahren wurde die FMEA in militärnahen Branchen wie etwa der Luftfahrtund Kerntechnik, aber auch im medizinischen Bereich angewandt. Standardisierung der FMEA Mitte der 70-er Jahre wurde die FMEA-Anwendung durch die Navy standardisiert (MIL-STD-1629). Verbreitung der FMEA Ab den späten 70-er Jahren wird die FMEA in der Automobilindustrie eingesetzt und gehört heute zum Standard in dieser Branche (VDA 6.1, QS-9000, ISO/TS etc.). Als Bestandteil des Risikomanagements kommt sie auch in Industriezweigen mit gefährlichen Materialien / Prozessen zum Einsatz.

10 Arten der FMEA System-FMEA Risikomanagement für komplexe Systeme und das Zusammenspiel der einzelnen Subsysteme untereinander, d.h. wichtige funktionale Zusammenhänge der Systemelemente müssen aufgezeigt werden. Einsatzgebiet sind die Produkt- und Prozessentwicklung. Produkt-FMEA (auch Konstruktions-, Design- oder Entwicklungs-FMEA) Risikomanagement für ganze Produkte bzw. einzelne Baugruppen / Komponenten eines Produkts Prozess-FMEA Risikomanagement für Produktions- und Montageprozesse, Logistik oder für Geschäftsprozesse im allgemeinen. Die Systemelemente Mensch, Maschine, Material und Mittel bieten Ansatzpunkte für mögliche Fehler.

11 Überlappung von Produkt- und Prozess-FMEA Folge Fehler Ursache Folge Fehler Ursache System-FMEA Produkt 1. Ebene (Funktion) System-FMEA Produkt 2. Ebene (Funktion) Folge Fehler Ursache System-FMEA Produkt 3. Ebene (Merkmal) Folge Fehler Ursache System-FMEA Prozess (Funktion)

12 Produkt- und Fertigungsstruktur 1. Ebene 2. Ebene 3. Ebene 4. Ebene Baugruppe 1 Unter-BG 1 Komp. 3 * Komp. 1 * Komp. 2 * Prozessebene End-Produkt Komp. 4 Fertigungsprozess A Baugruppe 2 Komp. 5 Komp. 6 Fertigungsprozess B Fertigungsprozess C Komp. 7 * Montageprozesse * Zukaufteile

13 Auslöser für ein FMEA-Projekt

14 Fehlerfortpflanzungsregel (Zehnerregel) FMEA Risikomanagement Problemlösung Fehlermanagement Planung & Entwicklung Beschaffung & Prod. Kunde pro Fehler Zeichnungsänderung Prozessänderung Produkte- Rückruf nach VDA Band 6 Teil 1

15 Zeitpunkt zur Erstellung der FMEA System-FMEA nach der Definition der Systemfunktionen (Lastenheft) vor der Auswahl spezifischer Hardware Produkt-FMEA (auch Konstruktions-, Design- oder Entwicklungs-FMEA) nach der Definition der Produktfunktionen (Pflichtenheft) vor der Fertigungsfreigabe der Konstruktion Prozess-FMEA nach Erstellung provisorischer Zeichnungen vor der Freigabe der Zeichnungen für die Fertigung Je früher der Zeitpunkt einer FMEA angesetzt wird, desto oberflächlicher und ungenauer die Ergebnisse, welche diese liefern kann. Die FMEA unterstützt dabei vorrangig die Konstruktion oder Produktionsplanung mit einer risikoorientierten Vorgehensweise. Wird die FMEA kurz vor der Umsetzung gewählt, sind die Ergebnisse zwar genauer, es steigen aber die Änderungskosten und die Bereitschaft für Änderungen sinkt. Deshalb ist es wichtig, dass der Zeitpunkt für die FMEA sorgfältig definiert und ausgewählt wird.

16 Die FMEA im Entwicklungsablauf System-FMEA Entwicklung Ermittlung der Kundenanforderungen technische Machbarkeit Erstellung und Freigabe des Lastenheftes Fertigungsplanung Vorserie, Nullserie Serienfreigabe Produktion System-FMEA Produkt Zeitachse System-FMEA Prozess Aktualisierung bei Änderungen

17 FMEA im Projektmanagement nach VDA Planung und Konzeption Start der System-FMEA VDA = Verband deutscher Automobilhersteller Produktentwicklung und -verifizierung Start der System-FMEA Produkt Prozessentwicklung und -verifizierung Start der System-FMEA Prozess Validierung Abnahme Beschaffung der Produktionsressourcen Einbinden von Lieferanten in die FMEA Produktion Kontinuierlicher Verbesserungsprozess / FMEA bei Änderungen 1. Meilenstein 2. Meilenstein 3. Meilenstein 4. Meilenstein 5. Meilenstein 6. Meilenstein 7. Meilenstein

18 Lebensdauer von FMEA s (vorläufiger) Abschluss von FMEA s System- und Konstruktions-FMEA s gelten als (vorläufig) abgeschlossen, wenn die Konstruktion für die Produktion freigegeben wurde. Prozess-FMEA s sind (vorläufig) abgeschlossen, wenn der betreffende Prozess für die Produktion freigegeben ist. Aktualisierung von FMEA s FMEA s sind dynamische Produkt- resp. Prozessdokumentationen und in diesem Sinne lebende Dokumente. Sie werden aktualisiert, wenn eine Änderung an der Konstruktion, den Anwendungsbedingungen oder dem Material geplant oder Änderungen in den Fertigungs- und / oder Montageprozessen eines Produktes erwogen werden.

19 Das FMEA-Team Auftraggeber der FMEA (z.b. GL, Projektleiter, Kunde) Kundendienst Service Produktmanagement Marketing Vertrieb Moderator Prüfplanung QS AV Produktion Fertigung Entwicklung Konstruktion Lieferant(en)

20 Anforderungen an das Projektteam Technische Kenntnis des Produkts / Prozesses Im FMEA-Team sollten diejenigen Personen dabei sein, die am besten über das Produkt / den Prozess Bescheid wissen: - Konzeption / Entwicklung des Produkts - Herstellung und Prüfung des Produkts - Detailkenntnisse über die einzelnen Prozessschritte - Kenntnis der aktuellen technischen Unterlagen Kenntnis des Kunden und der Anwendung des Produkts Im Team sollten auch Personen vertreten sein, die mit dem Kunden und der Anwendung des Produkts vertraut sind: - Anforderungen / Erwartungen ans Produkt - Anwendung des Produkts - Garantieausfälle / Reparaturen - Kundenreklamationen

21 Anforderungen an den Moderator Organisation Vorbereitung und Nachbereitung einarbeiten in die aktuellen technischen Unterlagen Formblätter vorbereiten Vorbereitung der Räume, Visualisierung Teamsteuerung Beherrschung der FMEA-Methode und der Fragestellung Planungs-, Durchführungs-, Auswerte- und Präsentationstechniken anwenden können die Gruppe nicht meinungsbildend beeinflussen thematische Aussagen vermeiden unnötige Diskussionen abbrechen Themenüberblick behalten (roten Faden nicht verlieren) Pausen machen

22 Vorgehen bei der FMEA Für die FMEA-Sitzung ist es notwendig, dass die Funktionen der definierten Elemente bekannt sind. Sie werden in den meisten Fällen in den Lasten- oder Pflichtenheften genau definiert. Um mögliche Fehler, Folgen und deren Ursache genau bestimmen und ermitteln zu können, ist es notwendig, diese Funktionen genau zu spezifizieren. Beispiel für mögliche Funktionen System / System-FMEA Konstr.-FMEA Prozess-FMEA Produkt / Prozess Aufzug Dichtungsring Loch bohren Funktionen Last heben / senken (500 kg) Last halten (1500 kg) Kabine positionieren (+/- 1 cm) innen / aussen abdichten beständig gegen Säure und Lauge Durchmesser bohren (5 H7) Tiefe bohren (9 +/- 0,1 mm) Oberfläche gestalten (RZ 0,5)

23 Das FMEA-Formblatt (4) Element Ursache-Wirkungs-Analyse derzeitiger Zustand Veränderung geänderter Zustand Funktionen / Q-Merkmale potentielle Fehler potentielle Folgen potentielle Ursachen Verhütung Prüfung Auftreten Bedeutung Entdeckung Risiko Empfohlene Maßnahme Verantwortung Termine, Ziele getroffene Maßnahmen Auftreten Bedeutung Entdeckung Risiko neu Funktion Fehler 1 Folge 1 Ursache 1 V: P: Ursache 2 V: P: Folge 2 Ursache 1 V: P: Ursache 2 V: P: Fehler 2 Folge 1 Ursache 1 V: P: Ursache 2 V: P: Folge 2 Ursache 1 V: P: Ursache 2 V: P:

24 Bewertungsschema Prinzipiell wird auf einer Skala von 1-10 bewertet. Dabei gilt: Je kleiner die Zahl, desto günstiger die Situation und umgekehrt. Die Bewertungskriterien sollten eindeutig definiert und dem Team klar sein. Werden FMEA s vom Kunden gefordert, sollte der Bewertungskatalog mit diesen abgesprochen sein oder sich auf einen Standardkatalog beziehen (z.b. VDA, QS-9000, Ford Q 101). 10 ungünstigster Fall 5 1 günstigster Fall

25 Bewertung nach VDA Bedeutung: sehr hoch Sicherheitsrisiko; Nichterfüllung gesetzlicher 9-10 Vorschriften; Liegenbleiber hoch Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs stark eingeschränkt; 7-8 sofortiger Werkstattaufenthalt zwingend erforderlich; Funktionseinschränkung wichtiger Teilsysteme mäßig Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs eingeschränkt; 4-6 sofortiger Werkstattaufenthalt nicht zwingend erforderlich Funktionseinschränkung wichtiger Bedien- und Komfortsysteme gering geringe Funktionsbeeinträchtigung des Fahrzeugs; Be- 2-3 seitigung beim nächsten planmäßigen Werkstattaufenthalt; Funktionseinschränkung von Bedien- und Komfortsystemen sehr sehr geringe Funktionsbeeinträchtigung; nur vom Fach- 1 gering personal erkennbar

26 Bewertung nach VDA Auftretenswahrscheinlichkeit: Fehleranteil ppm sehr hoch sehr häufiges Auftreten der Fehler ursache; unbrauchbares, ungeeignetes Konstruktionsprinzip; ungeeigneter Prozess hoch Fehlerursache tritt wiederholt auf; problematische(r), unausgereifte(r) Konstruktion resp. Prozess mäßig gelegentlich auftretende Fehlerursache; geeignete, im Reife grad fortgeschrittene Konstruktion; mäßig genauer Prozess gering Auftreten der Fehlerursache ist gering; bewährte konstruktive Auslegung; genauer Prozess sehr Auftreten der Fehlerursache ist unwahrscheinlich 1 1 gering

27 Entdeckungswahrscheinlichkeit: Bewertung nach VDA Sicherheit Nachweisverfahren sehr Entdeckung der aufgetretenen Fehlerursache ist 90% 9-10 gering unwahrscheinlich; die Fehlerursache wird nicht oder kann nicht geprüft werden gering Entdeckung der aufgetretenen Fehlerursache ist 98% 7-8 wenig wahrscheinlich; unsichere Prüfung mäßig Entdeckung der aufgetretenen Fehlerursache ist 99,7% 4-6 wahrscheinlich; Prüfungen sind relativ sicher hoch Entdeckung der aufgetretenen Fehlerursache ist 99,9% 2-3 sehr wahrscheinlich; Prüfungen sind sicher, z.b. durch mehrere voneinander unabhängig Prüfungen sehr Auftreten der Fehlerursache wird sicher entdeckt 99,99% 1 hoch

28 Risikoprioritätszahl Die Risikoprioritätszahl (RPZ) gibt Auskunft über die Größe des Risikos einer Fehler- Folge-Ursachen-Kette. Je größer die RPZ, desto größer ist das Risiko, welches die Teilnehmer der FMEA-Sitzung dieser Kette beimessen. Die RPZ ist eine rechnerische Größe, die sich aus der Multiplikation der Auftretenswahrscheinlichkeit mit der Bedeutung und der Entdeckungswahrscheinlichkeit berechnet. Somit kann die RPZ einen Wert von 1 bis 1000 annehmen. Berechnungsformel: RPZ = B * A * E Um die Einschätzung der RPZ zu erleichtern, gibt es mehrere Grenzen, welche die Notwendigkeit von Abstellmaßnahmen regeln und klären. RPZ < 40 Risiko ist tolerierbar, es sind keine Abstellmaßnahmen erforderlich. RPZ > 100 Risiko ist nicht mehr tolerierbar, Abstellmaßnahmen sind erforderlich. 40 < RPZ < 100 Das Risiko ist nicht eindeutig, Abstellmaßnahmen können diskutiert werden.

29 Empfohlene Abstellmaßnahmen Abstellmaßnahmen dienen dazu, die potentiellen Fehler bzw. die erkannten Ursachen zu verhindern oder abzustellen. Dabei können die Abstellmaßnahmen in zwei Gruppen unterschieden werden. Die Unterschiede sind bezogen auf die Auswirkungen der jeweiligen Abstellmaßnahmen. Prüfmaßnahmen: Durch Prüfmaßnahmen wird der potentielle Fehler oder die Ursache besser entdeckt. Somit wirkt sich die Prüfmaßnahme bei ihrer Einführung und einer erneuten Bewertung auf die Entdeckungswahrscheinlichkeit E aus und verringert diese. Beispiele für Prüfmaßnahmen können sein: Einführen von besseren oder genaueren Prüfmethoden, von engeren Prüfungen, Einführen von SPC usw.. Verhütungsmaßnahmen: Durch Verhütungsmaßnahmen wird die Auftretenswahrscheinlichkeit A des potentiellen Fehlers reduziert. Beispiele für Verhütungsmaßnahmen können sein: Konstruktive Änderungen, Änderungen am Design, Änderung von Prozessabläufen, usw.

30 Vorgehensweise bei der Vorselektion Struktur bestimmen Problemorientierung Kundenorientierung Vierfeldertest / Portfolio FMEA-Analyse - Dokumentation - Maßnahmenverfolgung - Wissensbank

31 Ziele der Vorselektion System Produkt Prozess komplexe Zusammenhänge Vorselektion Reduzierung auf wichtige und krit. Punkte

32 Strukturierung von Produkten Blockdiagramm Schalter verbunden Schnittstellen geschraubt 2 - genietet Birnenmontage 4 3 Gehäuse 1 - Passung 4 - Schnappverschluss Platte 5 Batterie 5 Feder gepresst Baumdiagramm Autotüre Karosserie Innenverkleidung Fenster Innenblech Aussenblech Griff Blende Scheibe Führung

33 Strukturierung von Prozessen Start Ablaufdiagramm Tätigkeit Entscheidung nein ja Tätigkeit Baumdiagramm 1. Teilprozess Gesamtprozess Tätigkeit Ende 2. Teilprozess 3. Teilprozess Prozessschritt 1 Prozessschritt 2 Prozessschritt 1 Prozessschritt 2 Prozessschritt 1 Prozessschritt 2

34 Kundenorientierung Ermittlung der Kundenanforderungen Kundenanforderungen werden ermittelt, um sie in der QFD-Matrix mit der Struktur eines Produktes oder Prozesses zu verknüpfen. Personen aus Entwicklung und Produktion denken oft in technischen Kategorien der Machbarkeit und sind mit den eigentlichen Anforderungen der Kunden wenig vertraut. Bei der Definition der Kundenanforderungen ist es deshalb wichtig, Personen im FMEA-Team zu haben, welche die Bedürfnisse und Anforderungen der Kunden kennen (z.b. Vertrieb oder Service). Die Kundenanforderungen sollten aus Sicht des Kunden formuliert werden und diejenigen Kriterien umfassen, bei denen er auch Konkurrenzvergleiche anstellt (sog. Leistungsanforderungen). Basisanforderungen sollten nicht mit aufgenommen werden.

35 Paarweiser Vergleich der Anforderungen Kundenanforderung 1 Kundenanforderung 2 Kundenanforderung 3 Kundenanforderung 4 Kundenanforderung 5 Kundenanforderung 6 Kundenanforderung 1 Kundenanforderung 2 Kundenanforderung 3 Kundenanforderung 4 Kundenanforderung 5 Kundenanforderung Summe Rang (Faktor f) Bewertung 0... weniger wichtig 1... gleich wichtig 2... wichtiger

36 QFD-Matrix Bau-/Prozessgruppe bzw. Systemelemente Faktor f Unterteilung 1 Unterteilung 2 Unterteilung 3 Unterteilung 4 Unterteilung 5 Unterteilung 6 maximales X maximales Y f x fx x fx x fx x fx x fx x Kundenanforderung 1 Kundenanforderung 2 Kundenanforderung 3 Kundenanforderung 4 Kundenanforderung 5 Kundenanforderung Summe der y-werte 54 fx x m fx m Kundenorientierung QFD-Wertzahl in % 63% 100% Bewertung 0... es besteht kein Zusammenhang 1... es besteht ein mäßiger Zusammenhang 2... es besteht ein starker Zusammenhang 3... es besteht ein sehr starker Zusammenhang

37 Problemorientierung Mögliche Schwierigkeiten werden ermittelt, um sie in der PO-Matrix mit der Struktur eines Produktes oder Prozesses zu verknüpfen. Die nachfolgende Checkliste gibt Anregungen für die Überprüfung der eigenen, firmeninternen Probleme und technischen Schwierigkeiten. Sie ist nicht als vollständig zu betrachten. Checkliste mögliche Schwierigkeiten und technische Probleme - Reklamationen - neue Prozesse - Neuentwicklung - neue Maschinen, Werkzeuge - Umwelt- / Sicherheitsrisiken - neue Werkstoffe - Problemteile - neue Einsatzgebiete -Zulieferrisiko -Neue Technologie - neue Mitarbeiter

38 PO-Matrix Bau-/Prozessgruppe bzw. Systemelemente Unterteilung 1 Unterteilung 2 Unterteilung 3 Unterteilung 4 Unterteilung 5 Unterteilung 6 Maximum Problem / Schwierigkeit 1 Problem / Schwierigkeit 2 Problem / Schwierigkeit 3 Problem / Schwierigkeit 4 Problem / Schwierigkeit 5 Problem / Schwierigkeit Summe 9 12 Problemorientierung PO-Wertzahl in % Bewertung 75% 0... es besteht kein Zusammenhang 1... es besteht ein mäßiger Zusammenhang 2... es besteht ein starker Zusammenhang 100%

39 Portfolio (Vierfeldertest) 100 QFD- Wertzahl C Komponente 1 Komponente 3 A Komponente 6 Kundenorientierung in % 50 0 Komponente 2 Komponente 4 D Komponente 5 B Problemorientierung in % PO-Wertzahl

40 Vorteile der FMEA Systematisches Verfahren Die Systematik führt einfach durch das FMEA-Formblatt und macht FMEA s dadurch vergleichbar. Anerkanntes Verfahren In vielen Bereichen der Industrie ist die FMEA als Methode anerkannt und wird zur Überprüfung der Produkte und Prozesse eingesetzt. Wissenstransfer über Abteilungsgrenzen Das Wissen der einzelnen Abteilungen wird an einem bestimmten Punkt zusammengebracht. Dadurch erhöht sich die Zahl der Perspektiven mit der ein System, Produkt oder Prozess betrachtet wird. Risikomanagement statt Krisenmanagement Im Vorfeld, in dem die Kosten einer Änderung noch gering und die Bereitschaft für Änderungen noch hoch sind, wird versucht, mögliche Fehler zu erkennen und zu beseitigen. Durch die Bewertung der einzelnen Risiken erhält man eine Unterscheidung in große und kleine Risiken. Dokumentiertes Fachwissen Das Fachwissen ist dokumentiert und kann von jedem eingesehen werden. Gezielte Fehler-Ursachen-Analyse Suche nach möglichen Ursachen der Fehler, um diese abstellen zu können.

41 relativ hoher Zeitaufwand Umgang mit möglichen Schwierigkeiten (1) FMEA s in Entwicklungsablauf einplanen, Pflegeaufwand beachten Aufwandreduzierung durch Voranalyse keine langen Diskussionen: in der FMEA-Sitzung geht es um die Priorisierung von Risiken und nicht um die Lösung von Problemen Unterstützung des Managements notwendig Definitionsprobleme / subjektive Einschätzung eindeutige Fehlerdefinition und -spezifikation klare Fragestellung nach Bedeutung, Auftreten und Entdeckung Verwendung eines einheitlichen Bewertungskatalogs Gesamtzusammenhänge werden nicht betrachtet Durch einen funktionsorientierten Einstieg in die FMEA und einen Top-Down-Ansatz (Produkt Baugruppen / Komponenten Prozesse) werden Gesamtzusammenhänge betrachtet und verhindert, dass sich das Team in Details verstrickt.

42 Entwicklung fühlt sich durch die Überprüfung angegriffen Umgang mit möglichen Schwierigkeiten (2) Training der beteiligten Personen mit dem Hinweis auf die Ideen der FMEA. Frühzeitiger Start der FMEA, so dass konstruktive Änderungen noch ohne großen Aufwand möglich sind. Es geht nicht darum, Schuldige zu finden, sondern mögliche Prob-leme frühzeitig zu erkennen und diesen vorab entgegenzuwirken. Schwierigkeiten bei der Moderation Gute Vorbereitung des Moderators; aktuelle Unterlagen vor Ort. Der Moderator sollte keine Verantwortung im Projekt tragen, für das er eine FMEA moderiert (Unabhängigkeit des Moderators). Visualisierung der Fragestellungen nach Auftreten, Entdeckung und Bedeutung (z.b. auf Flip-Chart oder Metaplan) erleichtert dem Team die Arbeit. Die Bewertungskataloge sollten standardisiert sein und den Teilnehmern des FMEA- Workshops vorliegen. Moderation durchspielen, nur Übung macht den Meister.

43 Erfahrungen mit FMEA s Die FMEA funktioniert Risiken die entdeckt werden, würden andernfalls tatsächlich eintreten! Je früher FMEA s erstellt werden, desto eher unterstützt sie kreativ den Entwicklungsprozess! Je früher FMEA s erstellt werden, desto schwieriger fällt es, das Formblatt auszufüllen. Die FMEA steuert dann das weitere Vorgehen. Werden FMEA s zu spät, d.h. nach der Auslieferung von Produkten erstellt, zeigte sich in vielen Beispielen, dass die Risiken der FMEA tatsächlich bereits eingetreten sind! Je später FMEA s erstellt werden, desto mehr Verlierer gibt es! Je später FMEA s erstellt werden, desto einfacher fällt es, das Formblatt auszufüllen. Achtung, das ist kein Vorteil!

44 Beispiel: Prozess-FMEA Nr Komponente Prozeß Drucken von Kontoauszügen Projekt: Bearbeiter: Benennung: Prozeß - FMEA Begonnen: Sach-Nr.: Referenzdokument: Abgeschlossen: Funktion Zweck Drucken, Daten übertragen, lesbar, farbig, sauber,unbeschä digt, saubere Übergabe Mögliche Fehler Daten werden nicht übertragen B Fehlerursache 3 Kein Toner im Drucker 3 Leeres File Input- Validierung 3 Hardware Störung Drucker z. B Laser, Trommel Regelmäßige Wartung Fehlerauswirkung Blankopapier, Störung der Produktion Fehlervermeidung Fehlermelung am Printer Fehlerentdeckung A 2 Nachverarbeit ung E RPZ Maßnahmen Zuständig Daten werden falsch übertragen Fehlerhafte Auszüge 10 Softwarestöru ng (falscher Font) 5 Visuelle Stichprobe Simulation der Funktionen XXXX 5 Falscher Sprachcode 3 Visuelle Stichprobe Keine Massnahme sinnvoll 10 Falsche File- Struktur Simulation der Funktionen XXXX Druck verschmutzt Kunde verärgert, Neuerstellung notwendig 6 Gerät verschmutzt durch ungenügende Wartung 6 Papier verschmutzt Wartung Kontrolle beim Papierwechsel 3 Visuelle Stichprobe 2 Visuelle Stichprobe

45 Beispiel: Konstruktions-FMEA System / Teil / Prozess mit Funktion Nr. 1 Mittelteil mit System- und Schlauchanschluß, führt Wasser, muss abdichten mögliche Fehler Mittelteil ist nicht dicht Wasserdurch-lauf ist behindert Risikoanalyse: Abteilungen: Moderation: Erstellung: Änderungsstand: Team: Bearbeitung: letzte Änderung: mögliche Folgen Wasseraustritt auf der Systemseite Wasseraustritt auf der Schlauchseite kein Wasserdurchlaß beim Spritzen mögliche Ursachen Maßabw eichung der Rundpassung, O-Ring liegt nicht fest und dicht an Formabw eichung der Rundpassung O-Ring liegt partiell an derzeitige Abstellmaßnahmen P: Musterabnahme der Spritzform, Stichprobenprüfun g w ährend der Serie V: Musterabnahme der Gießform, Stichprobenprüfun g w ährend der Serie Schraubverbindung ist defekt bzw. der Form, V: Musterabnahme unvollständig Stichprobenprüfun g w ährend der Serie Schlauch stimmt nicht mit Geometrie überein Spritzfehler, Durchgang nicht offen XXX V: DIN-Schläuche vorgeschrieben V: Sichtprüfung in Stichproben empfohlene Abstellmaßnahmen B A E RPZ Vollprüfung mit Prüfautomat 0/0/-3 RPZ=140 Maschinenüberw a chung der Temperatur -3/0/0 RPZ= Vollprüfung mit Prüfautomat 0/0/-2 RPZ= automatische Werkzeugreinigung -3/0/0 RPZ=70, Stichproben in der Endprüfung 0/0/-2 RPZ= ausführliche Bedienungsanleitung mit Bildern -3/0/-1 RPZ= Verantw ortlich / Termin Qualitätstechnik Werkzeugkonstruktion Qualitätstechnik Werkzeugkonstruktion Prüfplanung Kundenservice Konstruktions-FMEA durchgeführte Abstellmaßnahmen neuer Risikostand A B E RPZ

46 Literatur zu FMEA Gerd F. Kamiske, Jörg-Peter Brauer Qualitätsmanagement von A bis Z Erläuterungen moderner Begriffe des Qualitätsmanagements Hanser, 3. Auflage 1999, ISBN: Thorsten Tietjen / Dieter H. Müller FMEA-Praxis (mit CD-ROM) Das Komplettpaket für Training und Anwendung Hanser, 2. Auflage 2003, ISBN: Ott Eberhard Gefährdungsanalyse mit FMEA (mit CD-ROM) Die Fehler-Möglichkeits- und Einfluss-Analyse gemäß VDA-Richtlinie Mit Anwendungsbeispiel "Gefährdung von Maschinen" expert Verlag 2002, ISBN DGQ Band 13-11: FMEA - Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse DGQ, 3.Auflage 2004, ISBN: Verband der Automobilindustrie e.v. (VAD) Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie Sicherung der Qualität vor Serieneinsatz 3. Auflage 2003, ISSN Herausgeber von Walter Masing Handbuch der Qualitätssicherung 3. völlig überarb. und erweiterte Auflage München, Wien, Hanser, 1994 Beuth-Verlag DIN 25448: Ausfalleffektenanalyse Juni 1980