Qualitätsmethode - MSR-FMEA


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MSR FMEA

  • In einer FMEA für Monitoring und Systemreaktionen werden mögliche Fehler, die im Fahrbetrieb auftreten können, im Hinblick auf ihre Auswirkung auf das System oder das Fahrzeug analysiert
  • Die MSR FMEA berücksichtigt, ob Fehler durch das System oder den Fahrer erkannt werden
  • Mit Kundenbetrieb ist die Benutzung des Produkts durch den Endkunden gemeint. 
  • Die Entdeckung von Fehlern während des Kundenbetriebs kann dazu führen, dass die ursprüngliche Fehlerfolge durch Umschalten auf einen Ersatzbetrieb vermieden wird
  • Darüber hinaus kann der Fahrer informiert werden und/oder ein Diagnose-Fehlercode (DTC, Diagnostic Trouble Code) im Steuergerät zu Servicezwecken eingetragen werden 
  • Die Analyse kann Teil einer Design-FMEA sein oder aber ein separates Dokument für die Analyse des Kundenbetriebs
  • Verbindung zwischen Funktionaler Sicherheit und der FMEA für Monitoring und Systemreaktionen (FMEA-MSR) 
  • Die Gefährdungsanalyse und Risikobeurteilung (GuR) (siehe ISO 26262- 3:2018 Kapitel 6.4) liefert Sicherheitsziele in Bezug auf sicherheitsrelevante Funktionen.
  • Automobile Sicherheitsintegritätsstufen (ASILs)

Hauptziele der FMEA-MSR-Risikoanalyse

  • Begründung der Häufigkeitsbewertung (vorhanden und/oder geplant) 
  • Berücksichtigung von Überwachungsmaßnahmen (vorhanden und/oder geplant) 
  • Kennzahlen für Bedeutung, Häufigkeit und Monitoring für jedes Fehlernetz 
  • Abstimmung der Bedeutung zwischen Kunde und Lieferant 
  • Bewertung der Aufgabenpriorität für die Notwendigkeit weiterer Maßnahmen

1. Betrachtungsumfang

  • Sicherheitsrelevanz bzw. Sicherheitsziele gemäß ISO 26262 
  • Dokumentationsvorgaben bezüglich behördlicher und gesetzlicher Vorgaben, wie z. B. UN-Fahrzeugvorschriften für komplexe elektronische Fahrzeugsteuersysteme, Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS) und On-Board-Diagnoseanforderungen (OBD)

2. Strukturanalyse

  • Blockdiagramme
  • Strukturbäume 
  • FTA - Tault Tree Analysis / Fehlerbaumanalyse

3. Funktionsanalyse

  • Betrachtung der Fehlererkennung und der Fehlerbehandlung als Funktionen
  • Funktionen zum Monitoring und zur Fehlererkennung beinhalten z. B.: 
    • Plausibilisierungen (out of range detections)
    • Prüfsummen (Cyclic Redundancy Check, Vergleichsfunktionen (plausibility checks) 
    • Botschaftszählerprüfungen (sequence counter checks)
  • Betrachtung der Fehlererkennung und der Fehlerbehandlung als Funktionen
  • Funktionen zum Monitoring und zur Fehlererkennung beinhalten z. B.: 
    • Plausibilisierungen (out of range detections)
    • Prüfsummen (Cyclic Redundancy Check, Vergleichsfunktionen (plausibility checks) 
    • Botschaftszählerprüfungen (sequence counter checks)

4. Fehleranalyse

  • In der FMEA für Monitoring und Systemreaktionen können Hardware- und Softwarefunktionen Überwachungen von Systemzuständen beinhalten 
  • Bei der Entdeckung eines Fehlers handelt es sich um ein gewolltes Verhalten, dass zu einer Degradierung der Funktion oder einem Abschalten der Funktion führen kann
  • Zur Beschreibung des Systemverhaltens muss die Fehlerursache mit der Überwachung und den zugehörigen Fehlerfolgen verknüpft werden

5. Bewertung

  • Jede Wirkkette von Fehlerfolge, Fehlerart und Fehlerursache wird nach folgenden drei Kriterien bewertet: 
  • BEDEUTUNG B: (engl. SEVERITY S) steht für die Bedeutung der Fehlerfolge 
  • HÄUFIGKEIT H: (engl. FREQUENCY F) steht für die Häufigkeit des Auftretens der Fehlerursache in einer bestimmten Betriebssituation 
    • Basierend auf den Ergebnissen der Design-FMEAs (die abschließende Einschätzung des Auftretens in einer Design-FMEA kann ggf. als Bewertung der Häufigkeit verwendet werden) 
  • MONITORING M: (engl. MONITORING M) steht für die Fähigkeit, einen Fehler zu entdecken (Entdeckung der Fehlerursache, der Fehlerart und/oder der Fehlerfolge) und rechtzeitig in einen sicheren Systemzustand umzuschalten

Aufgabenpriorität (AP) für FMEA-MSR

  • Die AP Tabelle stellt die Logik für 1000 mögliche Kombinationen zur Verfügung
  • Berücksichtigung der entsprechende Tabelle für MSR-FMEA
  • Priorität - Hoch (H)
    • Es müssen Maßnahmen definiert werden
  • Priorität - Mittel (M)
    • Es sollten Maßnahmen definiert werden
  • Priorität - Niedrig (N)
    • Es können Maßnahmen definiert werden

Optimierung

  • Zu den Ursachen, welche eine hohe RPZ bzw. hohe Aufgabenpriorität, werden Maßnahmen definiert
    • Es kommen nur Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen in Betracht!
  • Optimierungsmaßnahmen werden wieder im Formblatt dokumentiert und nachverfolgt
    • Maßnahmenstand, Verantwortliche, Datum
  • Die Optimierung endet erst mit dem Erreichen eines akzeptablen Risikos und abgeschlossenen Maßnahmen
  • Beibehaltung der Aufgabenpriorität, sofern die eingeleitete Maßnahme keine Erfolge gebracht hat

Maßnahmenstatus

  • Offen
    • Die Maßnahme wurde weder diskutiert noch definiert
  • In Entscheidung (optional)
    • Die Maßnahme wurde definiert, jedoch noch nicht beschlossen. Eine Entscheidungsvorlage wird erstellt. 
  • In Umsetzung (optional)
    • Die Maßnahme wurde beschlossen, jedoch noch nicht umgesetzt 
  • Abgeschlossen
    • Die Maßnahmen wurden umgesetzt und deren Wirksamkeit wurde nachgewiesen und dokumentiert 
  • Verworfen
    • Die Maßnahme wird nicht umgesetzt z. B. aus Kostengründen
  • Wird keine Maßnahme durchgeführt, so wird die Aufgabenpriorität nicht reduziert und das Fehlerrisiko verbleibt im MSR-Entwurf. Maß- nahmen sind offene Aufgaben

Ergebnisdokumentation

  • Zusammenfassung 
  • Betrachtungsumfang der FMEA 
  • B- / H- / M-Bewertungstabellen 
  • Logik für die Aufgabenpriorität 
  • Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus der Analyse