Qualitätsmethode - FMEA - Fehler Möglichkeits- und Einflussanalyse

Einführung in das Thema der FMEA

• Wird im Rahmen der Anwendung von Qualitätsmethoden eingesetzt um:
  
  • Risiken bei der Entwicklung, der Konstruktion und dem Fertigungsprozess von Produkten im Vorfeld zu identifizieren
    
• Ziel ist die Reduzierung bzw. Eliminierung der Risiken durch Definition und Umsetzung von geeigneten Maßnahmen
  
• >>> Rechtzeitiges Erkennen von Risiken bei neuen / geänderten Produkten oder Prozessen
  
• >>> Reduzierung der Qualitätskosten im Gewährleistungsfall - Keine Imageverluste
• FMEA zur qualitativen Analyse
• FTA - Fehlerbaumanalyse zur quantitative Analyse 
• Die Verantwortung für die FMEA mit den enthaltenen Risiken und Maßnahmen trägt das Management des Unternehmens
• Beachten Sie den Schutz des Fachwissens - Die FMEA verlässt niemals Ihr Haus
  • Vermeiden Sie möglichst FMEA Software zu verwenden, welche Ihre Daten in der Cloud speichert!!
  • Die FMEA stellt den internen Wissensspeicher Ihres Unternehmens dar

FMEA Unterscheidungen:

• System-FMEA
  
• Konstruktions- bzw. Design-FMEA
  
• Prozess-FMEA
• MSR-FMEA 
  • MSR = Monitoring und Systemreaktion

Qualität

• Qualität → sehr gut bis sehr schlecht
  
• Messbare Qualität → RPZ
• Faktoren der Bewertung:
  • Auftreten
  • Bedeutung
  • Entdeckung
    
• Ergebnis (A*B*E) = RPZ (Risikoprioritätszahl) 
• NEU: AP - Aufgabenpriorität

Geschichtlicher Hintergrund der FMEA

• Erste FMEA in den 40er Jahren in Bezug des Militärs
  
• Später von der NASA für das Apollo Mondlandungsprojekt in den 60er Jahren angewendet und weiterentwickelt
  
• Seit Mitte der 80er Jahre Anwendung der FMEA für den Einsatz in der Automobilindustrie
  
• Die Erstellung erfolgt dabei in Anlehnung an VDA 96, Band 4
• 2019 - Vereinheitlichung des deutschen und amerikanischen Standards VDA & AIAG

FMEA Bedenken

• Akzeptanz seitens der Mitarbeiter
  
• Viel Arbeit wenig nutzen
  
• Ersparnis lässt sich nur schwer in Geld messen - Unerkannte Fehler
  
• Keine Unterstützung durch Vorgesetzten bzw. GL/GF
  
• Kein FMEA Verantwortlicher und FMEA Moderator
  
• FMEA-Team nicht / unzureichend definiert
  
  • Zeitmangel
    
• FMEA- Team in der FMEA nicht geschult
  
  • Qualifizierung
    
• Zeitpunkt der Durchführung eventuell erst kurz vor SOP, bzw. wenn es der Kunde fordert

Warum FMEA?

• Gestiegen Qualitätsansprüche des Kunden
  
• Priorisierung von Maßnahmenschwerpunkten
  
• Risikoabschätzung
  
• Technische Dokumentation
  
• Wirtschaftlichkeit
  
  • Kostenoptimierung
    
  • Schnellerer Entwicklungsprozess
    
  • Minimierung der Qualitätskosten auf lange Sicht
    
  • Absicherung des Produktes und des Serientermins
    
• Wissensdatenbank des Unternehmens
  
• Haftungsabsicherung - Beweismittel
  
• Produkthaftungsgesetz & Produktsicherheitsgesetz
  
• Als Nachweis alle Aspekte das Produkt betreffend berücksichtigt zu haben
  
  • Stand der Technik - Stand der Wissenschaft
    
• Forderung der Norm IATF 16949
  
  • ISO 9001:2015 / 8.3.5 Entwicklungsergebnisse
  • IATF 16949:2016 / 8.3.5.1. Ergebnisse der Produktentwicklung - Ergänzung
  • IATF 16949:2016 / 8.3.5.2. Ergebnisse der Produktionsprozessentwicklung
  • Referenzbände: VDA Band 4 / AIAG
    
• Fehlerfrüherkennung spart immense Kosten vgl. VDA 6.1 - Potenzierung der Kosten im Verlauf der verspäteten Erkennung eines Fehlers

Anwendungsbereiche der FMEA

• Neues oder geändertes Produkt
  
• Neuer oder geänderter Prozess
  
• Einführung eines neuen Systems oder Änderung
  
• Herstellbarkeitsbewertung
  
• Bewertung der Montierbarkeit
  
• Sehr komplexe Projekte
• Lessons Learned
• Im Rahmen des Problemlösungsprozesses
• Bei internen und externen Reklamationen

Unterscheidung der Begrifflichkeiten

• Ursache
  
  • ISHIKAWA
    
  • 5 Why
    
• Fehler
  
  • Fehlfunktion
    
• Fehlerfolge
  
  • Auswirkung
    
    
• Ursache >> Fehler >> Fehlerfolge

Allgemeiner Ablauf gemäß DAMUK Modell:

• Definition
  
• Analyse
  
• Maßnahmenentscheidung
  
• Umsetzung
  
• Kommunikation

Fragestellungen für die Erstellung einer FMEA

• Derzeitige Erkenntnisse zum Produkt / Prozess
  • Alle Daten und Informationen müssen in das Dokument einfließen
  • Alle Informationen müssen "Wahr" sein
  • Alle Informationen müssen vollständig und verständlich sein
    
• Neuentwicklung vs. Ergänzung zur bestehenden FMEA
  
• Verlagerungen
  
• Einsatzbedingung des späteren Produktes
  
• Umwelt- und Arbeitsrisiko
  
• Reklamationen intern / extern
  
• Felderfahrungen
  
• Bisherige Prozessfähigkeit
  
• Sicherheitsrelevante bzw. dokumentationspflichtige Umfänge (D / TLD)
  
• Kosten (Qualitätskosten / Garantien / Kulanz / Instandhaltung / Wartung)

Unterscheidung Lastenheft & Pflichtenheft

Lastenheft

• Auftraggeber formuliert die Anforderungen an das Produkt, die Lieferung und andere Leistungen
  
• Ausschreibungsgrundlage
  
• Angebotsgrundlage
  
• Vertragsgrundlage
  
• Muss vom Auftragnehmer auf Vollständigkeit, Widersprüchlichkeit und dem Stand der Technik / Wissenschaft geprüft werden
  
• Sofern Anmerkungen / Abweichungen vorliegen, so müssen diese mit dem Kunden abgestimmt werden

Pflichtenheft

• Auftragnehmer formuliert das Pflichtenheft
  
• Darstellung wie die Anforderungen des Kunden realisiert und verstanden worden sind

FMEA Team

• Keine „one man show“
  
• Verantwortlichkeiten innerhalb des FMEA-Teams festlegen
  
• Moderator der FMEA festlegen
  
  • Haftet nicht für die Richtigkeit der Inhalte in der FMEA!!!
    
• Hinzuziehung von Experten aus den Fachbereichen
  
  • Projektmanagement, Vertrieb, Entwicklung, Konstruktion, Versuch, Qualitätssicherung, Arbeitsvorbereitung, Produktion, Kundenservice, sonstige Spezialisten
    
• Beteiligte an der FMEA dokumentieren
  
• Unterschrift der Beteiligten für jede Version der FMEA einholen
  
  • Persönliche Verantwortung jedes Einzelnen zum Nachweis der korrekten Eingaben des eigenen Fachbereichs, sowie deren korrekter 
• Dokumentation und Bewertung
  
• In FMEA-Softwares bleibt dieser Punkt leider bislang unbeachtet

FMEA-Prozess

FMEA Vorbereitung:

• Relevante Unterlagen zusammenstellen
  
  • Lastenhefte, Normen, Gesetze, sonstige Pflichten
    
  • Ergebnisse früherer FMEAs und Risikobewertungen
    
• Definition des Teilnehmerkreises
  
• Ressourcen festlegen
  
  • Raum, FMEA-Tool, Zeitrahmen

FMEA Durchführung:

• Betrachtungsumfang
• Strukturanalyse
  
• Funktionsanalyse
  
• Fehleranalyse
  
• Derzeitige Vermeidungs- & Entdeckungsmaßnahmen
• Bewertung
  
• Optimierung

FMEA Nachbereitung:

• Lessons Learned
  
• Maßnahmen den Verantwortungsbereichen zuordnen
  
• Maßnahmenwirksamkeit verifizieren

Faktoren der RPZ

• Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers von 1-10
  
  • Aktueller Kenntnissstand 
  • Fehlersicherheit
    
• Bedeutung der Fehlerfolgen von 1-10
  
  • Sofern die Fehlerfolgen nicht bekannt sind, ist mit 10 zu bewerten
    
• Wahrscheinlichkeit der Entdeckung 1-10
  
  • Nachgewiesene Prüfprozessfähigkeit
    
  • 1= sichere Entdeckung am Ort der Fehlerentstehung
    
• RPZ = A * B * E | Ergebnis von 1 - 1000
  
  
  
• Risikomanagement
  
• Bedeutung (B) x Auftreten(A)) - Matrix gemäß Empfehlung VDA 4

Rechenbeispiel:
Auftreten: 6
Bedeutung: 8
Entdeckung: 3
RPZ = 144
<< Versus >>
Auftreten: 6
Bedeutung: 3
Entdeckung: 8
RPZ = 144

• Lassen Sie sich nicht allein durch den RPZ-Wert leiten, sondern interpretieren Sie die einzelnen Faktoren
  
• Legen Sie keine starre RPZ-Eingriffsgrenze fest
  
• Es muss stets geschaut werden, ob eine weitere Optimierung möglich bzw. Wirtschaftlich durchführbar ist

Bedeutung - Auftreten

Bedeutung - Entdeckung

Entdeckung - Auftreten

FMEA Formblatt

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