fmea - Umsetzer

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fmea - Umsetzer

FMEA - FAILURE MODE AND
EFFECTS ANALYSIS
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 14121 - 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
TQU International GmbH, Wiblinger Steig 4, D-89231 Neu-Ulm
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-WirkungsKetten bezüglich ihrem Risiko
• präventives Einleitung von Abstellmaßnahmen für Ursachen-Wirkungs-Ketten
mit hohen Risiken
FMEA-Vorgehen im Überblick
Inhalt
Risikoanalyse für Produkte / Prozesse
Start
Produkt- / Prozess-Funktion(en)
Fehler
Fehl-Funktion (negierte Funktion)
Fehlerfolgen
Fehlerursachen
Verhütungs- und Prüfmaßnahmen
(bestehende Maßnahmen der
Fehlervermeidung / -entdeckung)
FMEA-Vorgehen im Überblick
Bewertung
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 1 - 10.
Risikoprioritätszahl
Abstellmaßnahmen
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.
10
5
1
Das FMEA-Formblatt (1)
Risikoanalyse:
System / Teil /
Prozess mit
Funktion
Nr.
mögliche
Fehler
Komponente / Prozess
Abteilungen:
Moderation:
Team :
Bearbeitung:
mögliche
Folgen
derzeitige
Abstellmaßnahmen
mögliche
Ursachen
Konstruktions- / Prozess-FMEA
Erstellung:
Änderungsletzte Änderung: 16.12.2003 stand: 0
empfohlene
durchgeführte
Verantw ortAbstellAbstelllich / Termin
maßnahmen
maßnahmen
B A E RPZ
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
Team:
Nr.
System / Teil /
Prozess mit
Funktion
mögliche
Fehler
mögliche
Folgen
Bearbeitung:
mögliche
Ursachen
derzeitige
Abstellmaßnahmen
letzte Änderung:
B A E RPZ
empfohlene
Abstellmaßnahmen
Änderungs18.12.2003 stand: 0
Verantwortlich / Termin
durchgeführte
Abstellmaßnahmen
neuer
Risikostand
A B E RPZ
zum Zeitpunkt der FMEA bereits
festgelegte Vorbeuge- und
Prüfmaßnahmen
A – Auftretensnschkeit
wahrscheinlichkeit
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
Risikoanalyse:
System / Teil /
Prozess mit
Funktion
Nr.
mögliche
Fehler
Komponente / Prozess
Abteilungen:
Moderation:
Team :
Bearbeitung:
mögliche
Folgen
mögliche
Ursachen
derzeitige
Abstellmaßnahmen
Konstruktions- / Prozess-FMEA
Erstellung:
Änderungsletzte Änderung: 18.12.2003 stand: 0
empfohlene
durchgeführte
Verantw ortAbstellAbstelllich / Termin
maßnahmen
maßnahmen
B A E RPZ
empfohlene Maßnahme
Maßnahmen
en zur
Ursachenvermeidung
achenvermeidung resp
resp.
p. Fehlerentdeckung
ntdeckung (Absichtserk
(Absichtserklärung)
klärung)
Verantwortung zur
ur Verfolgung
empfohlener Abstellmaßnahmen
maßnahmen inkl.
Terminierung
rung
effektiv durchgeführte
führte
Abstellmaßnahmen
men
Neubewertung der Risiken
durch das Team
neuer
Risikostand
A B E RPZ
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 16949 etc.).
Als Bestandteil des Risikomanagements kommt sie auch in Industriezweigen mit
gefährlichen Materialien / Prozessen zum Einsatz.
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.
Überlappung von Produkt- und
Prozess-FMEA
Folge
Fehler
Ursache
Folge
Fehler
Ursache
Folge
Fehler
Ursache
Folge
Fehler
System-FMEA Produkt
1. Ebene (Funktion)
System-FMEA Produkt
2. Ebene (Funktion)
System-FMEA Produkt
3. Ebene (Merkmal)
Ursache
System-FMEA Prozess
(Funktion)
Produkt- und Fertigungsstruktur
1. Ebene
2. Ebene
3. Ebene
4. Ebene
Komp. 1 *
Unter-BG 1
Komp. 2 *
Baugruppe 1
Komp. 3 *
End-Produkt
Prozessebene
Komp. 4
Fertigungsprozess A
Komp. 5
Fertigungsprozess B
Komp. 6
Fertigungsprozess C
Baugruppe 2
Komp. 7 *
Montageprozesse
* Zukaufteile
Auslöser für ein FMEA-Projekt
Fehlerfortpflanzungsregel
(Zehnerregel)
FMEA
Risikomanagement
Planung &
Entwicklung
Problemlösung
Fehlermanagement
100.000.Beschaffung
& Prod.
Kunde
€ pro Fehler
10.000.1000.10.-
100.-
Zeichnungsänderung
Prozessänderung
ProdukteRückruf
nach VDA Band 6 Teil 1
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.
Die FMEA im Entwicklungsablauf
Ermittlung der Kundenanforderungen
technische
Machbarkeit Erstellung und
Freigabe des
Lastenheftes
Entwicklung
Fertigungsplanung
Vorserie,
Nullserie
System-FMEA
Serienfreigabe
Produktion
System-FMEA Produkt
Zeitachse
System-FMEA Prozess
Aktualisierung
bei Änderungen
FMEA im Projektmanagement nach
VDA
VDA = Verband deutscher
Automobilhersteller
Planung und Konzeption
Start der System-FMEA
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.
1.
MeilenMeilenstein
stein
2.
2.
MeilenMeilenstein
stein
3.
3.
MeilenMeilenstein
stein
4.
4.
MeilenMeilenstein
stein
5.
5.
MeilenMeilenstein
stein
6.
6.
MeilenMeilenstein
stein
7.
7.
MeilenMeilenstein
stein
Lebensdauer von FMEA‘s
(vorläufiger) Abschluss von FMEA‘s
ü System- und Konstruktions-FMEA‘s gelten als (vorläufig) abgeschlossen, wenn die
Konstruktion für die Produktion freigegeben wurde.
ü Prozess-FMEA‘s sind (vorläufig) abgeschlossen, wenn der betreffende Prozess für
die Produktion freigegeben ist.
Aktualisierung von FMEA‘s
ü FMEA‘s sind dynamische Produkt- resp. Prozessdokumentationen und in diesem
Sinne “lebende“ Dokumente.
ü 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.
Das FMEA-Team
Auftraggeber der FMEA
(z.B. GL, Projektleiter, Kunde)
Produktmanagement
Marketing
Kundendienst
Service
Moderator
Vertrieb
AV
Produktion
Fertigung
Prüfplanung
QS
Entwicklung
Konstruktion
Lieferant(en)
Anforderungen an das Projektteam
Technische Kenntnis des Produkts / Prozesses
ü
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
ü
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
Anforderungen an den Moderator
Organisation
ü
ü
Vorbereitung und Nachbereitung
einarbeiten in die aktuellen technischen Unterlagen
ü
Formblätter vorbereiten
ü
Vorbereitung der Räume, Visualisierung
Teamsteuerung
ü
Beherrschung der FMEA-Methode und der Fragestellung
ü
Planungs-, Durchführungs-, Auswerte- und Präsentationstechniken anwenden
können
ü
die Gruppe nicht meinungsbildend beeinflussen
ü
thematische Aussagen vermeiden
ü
unnötige Diskussionen abbrechen
ü
Themenüberblick behalten (roten Faden nicht verlieren)
ü
Pausen machen
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 /
Produkt /
Prozess
System-FMEA
Konstr.-FMEA
Prozess-FMEA
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)
potentielle
Fehler
potentielle
Folgen
potentielle
Ursachen
Funktion
Fehler 1
Folge 1
Ursache 1
V:
P:
Ursache 2
V:
P:
Ursache 1
V:
P:
Ursache 2
V:
P:
Ursache 1
V:
P:
Ursache 2
V:
P:
Folge 2 Ursache 1
V:
P:
Ursache 2
V:
P:
Folge 2
Fehler 2
Folge 1
Verhütung
Prüfung
geänderter Zustand
VerantworEmpfohlene
tung
getroffene
Maßnahme
Termine, Maßnahmen
Ziele
Risiko neu
Funktionen /
Q-Merkmale
Veränderung
Auftreten
Bedeutung
Entdeckung
derzeitiger Zustand
Risiko
Ursache-Wirkungs-Analyse
Auftreten
Bedeutung
Entdeckung
Element
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
à
ungünstigster Fall
à
günstigster Fall
5
1
Bewertung nach VDA
Bedeutung:
sehr hoch
Sicherheitsrisiko; Nichterfüllung gesetzlicher
Vorschriften; Liegenbleiber
hoch
Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs stark eingeschränkt;
sofortiger Werkstattaufenthalt zwingend erforderlich;
Funktionseinschränkung wichtiger Teilsysteme
7-8
mäßig
Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs eingeschränkt;
sofortiger Werkstattaufenthalt nicht zwingend erforderlich
Funktionseinschränkung wichtiger Bedien- und Komfortsysteme
4-6
gering
geringe Funktionsbeeinträchtigung des Fahrzeugs; Beseitigung beim nächsten planmäßigen Werkstattaufenthalt;
Funktionseinschränkung von Bedien- und Komfortsystemen
2-3
sehr
gering
sehr geringe Funktionsbeeinträchtigung; nur vom Fachpersonal erkennbar
9-10
1
Bewertung nach VDA
Auftretenswahrscheinlichkeit:
Fehleranteil ppm
sehr hoch
sehr häufiges Auftreten der Fehler100.000-500.000
ursache; unbrauchbares, ungeeignetes
Konstruktionsprinzip; ungeeigneter Prozess
9-10
hoch
Fehlerursache tritt wiederholt auf;
problematische(r), unausgereifte(r)
Konstruktion resp. Prozess
10.000-50.000
7-8
mäßig
gelegentlich auftretende Fehlerursache;
geeignete, im Reife grad fortgeschrittene
Konstruktion; mäßig genauer Prozess
500-5.000
4-6
gering
Auftreten der Fehlerursache ist gering;
bewährte konstruktive Auslegung;
genauer Prozess
50-100
2-3
sehr
gering
Auftreten der Fehlerursache ist unwahrscheinlich
1
1
Bewertung nach VDA
Entdeckungswahrscheinlichkeit:
Sicherheit
Nachweisverfahren
sehr
gering
Entdeckung der aufgetretenen Fehlerursache ist
unwahrscheinlich; die Fehlerursache wird nicht oder
kann nicht geprüft werden
90%
9-10
gering
wenig wahrscheinlich; unsichere Prüfung
98%
7-8
mäßig
wahrscheinlich; Prüfungen sind relativ sicher
99,7%
4-6
hoch
sehr wahrscheinlich; Prüfungen sind sicher, z.B.
durch mehrere voneinander unabhängig Prüfungen
99,9%
2-3
sehr
hoch
Auftreten der Fehlerursache wird sicher entdeckt
99,99%
1
Risikoprioritätszahl
• Die Risikoprioritätszahl (RPZ) gibt Auskunft über die Größe des Risikos einer FehlerFolge-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
ð
• RPZ > 100
ð
• 40 < RPZ < 100
ð
Risiko ist tolerierbar, es sind keine Abstellmaßnahmen
erforderlich.
Risiko ist nicht mehr tolerierbar, Abstellmaßnahmen
sind erforderlich.
Das Risiko ist nicht eindeutig, Abstellmaßnahmen
können diskutiert werden.
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.
Vorgehensweise bei der
Vorselektion
Struktur
bestimmen
Kundenorientierung
Problemorientierung
Vierfeldertest /
Portfolio
FMEA-Analyse
- Dokumentation
- Maßnahmenverfolgung
- Wissensbank
Ziele der Vorselektion
System
Produkt
Prozess
komplexe
Zusammenhänge
Vorselektion
Reduzierung auf
wichtige und krit.
Punkte
Strukturierung von Produkten
Blockdiagramm
verbunden
Schalter
Schalter
geschraubt
3
Birnenmontage
4
Platte
Schnittstellen
2 - genietet
Gehäuse
4 - Schnappverschluss
1 - Passung
Batterie
5
5
Feder
gepresst
Autotüre
Baumdiagramm
Innenverkleidung
Karosserie
Innenblech
Aussenblech
Griff
Blende
Fenster
Scheibe
Führung
Strukturierung von Prozessen
Start
Ablaufdiagramm
Tätigkeit
Entscheidung
nein
Tätigkeit
Baumdiagramm
Gesamtprozess
1. Teilprozess
Prozessschritt 1
2. Teilprozess
Prozessschritt 2
Prozessschritt 1
Prozessschritt 2
Ende
3. Teilprozess
Prozessschritt 1
Prozessschritt 2
ja
Tätigkeit
Kundenorientierung
Ermittlung der Kundenanforderungen
ü
Kundenanforderungen werden ermittelt, um sie in der QFD-Matrix mit der Struktur
eines Produktes oder Prozesses zu verknüpfen.
ü
Personen aus Entwicklung und Produktion denken oft in technischen Kategorien der
Machbarkeit und sind mit den eigentlichen Anforderungen der Kunden wenig
vertraut.
ü
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).
ü
Die Kundenanforderungen sollten aus Sicht des Kunden formuliert werden und
diejenigen Kriterien umfassen, bei denen er auch Konkurrenzvergleiche anstellt
(sog. Leistungsanforderungen).
ü
Basisanforderungen sollten nicht mit aufgenommen werden.
Bewertung
Kundenanforderung 5
Kundenanforderung 6
1
2
2
1
1
0
1
2
1
1
0
0
2
1
1
1
0
2
1
2
0
1
1
1
Rang (Faktor f)
Kundenanforderung 4
0
Summe
Kundenanforderung 3
Kundenanforderung 1
Kundenanforderung 2
Kundenanforderung 3
Kundenanforderung 4
Kundenanforderung 5
Kundenanforderung 6
Kundenanforderung 2
Kundenanforderung 1
Paarweiser Vergleich der
Anforderungen
2
1
5
9
3
6
10
4
1
4
5
2
7
3
9
4
0
0 .... weniger wichtig
1 .... gleich wichtig
2 .... wichtiger
QFD-Matrix
f
1 6
2 20
0 0
2 10
2 18
0 0
Summe der y-Werte
54
Kundenorientierung
QFD-Wertzahl in %
63%
0
1
2
3
....
....
....
....
maximales Y
maximales X
Unterteilung 6
Unterteilung 5
Unterteilung 4
x fx x fx x fx x fx x fx x fx
Kundenanforderung 1 6
Bewertung
Unterteilung 3
Unterteilung 2
Unterteilung 1
Faktor f
Bau-/Prozessgruppe bzw. Systemelemente
xm fxm
2 12
2 20
2 8
2 10
2 18
2 8
86
100%
es besteht kein Zusammenhang
es besteht ein mäßiger Zusammenhang
es besteht ein starker Zusammenhang
es besteht ein sehr starker Zusammenhang
Problemorientierung
ü
Mögliche Schwierigkeiten werden ermittelt, um sie in der PO-Matrix mit der Struktur
eines Produktes oder Prozesses zu verknüpfen.
ü
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 Mitarbeiter
-Neue Technologie
PO-Matrix
Maximum
Unterteilung 6
Unterteilung 5
Unterteilung 4
Unterteilung 3
Unterteilung 2
Unterteilung 1
Bau-/Prozessgruppe
bzw. Systemelemente
Problem / Schwierigkeit 1
2
2
0
1
2
2
2
2
2
2
2
2
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%
Portfolio (Vierfeldertest)
100
Komponente 3
QFDWertzahl
Kundenorientierung in %
C
C
A
Komponente 1
Komponente 6
50
Komponente 2
Komponente 4
D
D
Komponente 5
B
0
0
50
Problemorientierung in %
100
PO-Wertzahl
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.
Umgang mit möglichen
Schwierigkeiten (1)
relativ hoher Zeitaufwand
ü
ü
ü
FMEA‘s in Entwicklungsablauf einplanen, Pflegeaufwand beachten
ü
Unterstützung des Managements notwendig
Aufwandreduzierung durch Voranalyse
keine langen Diskussionen: in der FMEA-Sitzung geht es um die Priorisierung von
Risiken und nicht um die Lösung von Problemen
Definitionsprobleme / subjektive Einschätzung
ü
ü
ü
eindeutige Fehlerdefinition und -spezifikation
klare Fragestellung nach Bedeutung, Auftreten und Entdeckung
Verwendung eines einheitlichen Bewertungskatalogs
Gesamtzusammenhänge werden nicht betrachtet
ü
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.
Umgang mit möglichen
Schwierigkeiten (2)
Entwicklung fühlt sich durch die „Überprüfung“ angegriffen
ü
ü
Training der beteiligten Personen mit dem Hinweis auf die Ideen der FMEA.
ü
Es geht nicht darum, „Schuldige“ zu finden, sondern mögliche Prob-leme frühzeitig zu
erkennen und diesen vorab entgegenzuwirken.
Frühzeitiger Start der FMEA, so dass konstruktive Änderungen noch ohne großen
Aufwand möglich sind.
Schwierigkeiten bei der Moderation
ü
ü
Gute Vorbereitung des Moderators; aktuelle Unterlagen vor Ort.
ü
Visualisierung der Fragestellungen nach Auftreten, Entdeckung und Bedeutung (z.B.
auf Flip-Chart oder Metaplan) erleichtert dem Team die Arbeit.
ü
Die Bewertungskataloge sollten standardisiert sein und den Teilnehmern des FMEAWorkshops vorliegen.
ü
Moderation durchspielen, nur Übung macht den Meister.
Der Moderator sollte keine Verantwortung im Projekt tragen, für das er eine FMEA
moderiert (Unabhängigkeit des Moderators).
Erfahrungen mit FMEA‘s
ü
Die FMEA „funktioniert“ – Risiken die entdeckt werden, würden andernfalls
tatsächlich eintreten!
ü
Je früher FMEA‘s erstellt werden, desto eher unterstützt sie kreativ den
Entwicklungsprozess!
ü
Je früher FMEA‘s erstellt werden, desto schwieriger fällt es, das Formblatt
auszufüllen. Die FMEA steuert dann das weitere Vorgehen.
ü
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!
ü
Je später FMEA‘s erstellt werden, desto mehr “Verlierer“ gibt es!
ü
Je später FMEA‘s erstellt werden, desto einfacher fällt es, das Formblatt auszufüllen.
à Achtung, das ist kein Vorteil!
Beispiel: Prozess-FMEA
Projekt:
Bearbeiter:
Prozeß - FMEA
Benennung:
Nr
Komponente
Prozeß
Drucken von
Kontoauszügen
Sach-Nr.:
Funktion
Zweck
Mögliche Fehler
Referenzdokument:
FehlerB Fehlerursache
auswirkung
Drucken, Daten Daten werden Blankopapier,
übertragen,
nicht
Störung der
lesbar, farbig,
übertragen
Produktion
sauber,unbeschä
digt, saubere
Übergabe
Daten werden Fehlerhafte
falsch
Auszüge
übertragen
Kunde
verärgert,
Neuerstellung
notwendig
Fehlervermeidung
Abgeschlossen:
FehlerentA
deckung
E
RPZ
3 Kein Toner im Fehlermelung
Drucker
am Printer
2 Nachverarbeit
ung
1 6
3 Leeres File
InputValidierung
4
1 12
3 Hardware
Störung
Drucker z. B
Laser,
Trommel
Regelmäßige
Wartung
6
1 18
Maßnahmen
Zuständig
10 Softwarestöru
ng (falscher
Font)
5 Visuelle
Stichprobe
10 500 Simulation der XXXX
Funktionen
5 Falscher
Sprachcode
3 Visuelle
Stichprobe
10 150 Keine
Massnahme
sinnvoll
10 Falsche FileStruktur
Druck
verschmutzt
Begonnen:
10
6 Gerät
Wartung
3 Visuelle
verschmutzt
Stichprobe
durch
ungenügende
Wartung
6 Papier
Kontrolle beim 2 Visuelle
verschmutzt
Papierwechsel
Stichprobe
8 800 Simulation der XXXX
Funktionen
5 90
8 96
Beispiel: Konstruktions-FMEA
System / Teil /
mögliche
Prozess mit
Fehler
Funktion
Nr.
1 Mittelteil mit
Mittelteil ist nicht
System- und dicht
Schlauchanschluß, führt
Wasser, muss
abdichten
Konstruktions-FMEA
XXX
Risikoanalyse:
Abteilungen:
Moderation:
Team :
Bearbeitung:
Erstellung:
letzte Änderung:
derzeitige
empfohlene
mögliche
mögliche
AbstellAbstellFolgen
Ursachen
maßnahmen
maßnahmen
B A E RPZ
Wasseraustritt auf Maßabw eichung
P: Musterabnahme 7 5 7 245 Vollprüfung mit
der Systemseite
der Rundpassung, der Spritzform,
Prüfautomat 0/0/-3
O-Ring liegt nicht
Stichprobenprüfun
RPZ=140
fest und dicht an
g w ährend der
Maschinenüberw a
Serie
chung der
Temperatur
-3/0/0 RPZ=98
Formabw eichung
der Rundpassung
O-Ring liegt partiell
an
kein Wasserdurchlaß beim
Spritzen
Verantw ortlich / Termin
Qualitätstechnik
1.10.99
Werkzeugkonstruktion 1.6.99
V: Musterabnahme 7 5 7 245 Vollprüfung mit
Qualitätstechnik
der Gießform,
Prüfautomat 0/0/-2 1.10.99
Stichprobenprüfun
RPZ=175
g w ährend der
Serie
Wasseraustritt auf SchraubverbindV: Musterabnahme 7 5 5 175 automatische
der Schlauchseite ung ist defekt bzw . der Form,
Werkzeugreiniunvollständig
Stichprobenprüfun
gung -3/0/0
g w ährend der
RPZ=70,
Serie
Stichproben in der
Endprüfung 0/0/-2
RPZ=105
Wasserdurch-lauf
ist behindert
25.09.2009
Schlauch stimmt
V: DIN-Schläuche
nicht mit Geometrie vorgeschrieben
überein
7 5 3 105 ausführliche
Bedienungsanleitung mit
Bildern
-3/0/-1 RPZ=28
Spritzfehler,
Durchgang nicht
offen
5 1 4 20
V: Sichtprüfung in
Stichproben
Werkzeugkonstruktion
1.10.99
Prüfplanung
1.10.99
Kundenservice
1.10.99
Änderungsstand: 0
durchgeführte
Abstellmaßnahmen
neuer
Risikostand
A B E RPZ
Literatur zu FMEA
•
•
•
•
•
•
•
Gerd F. Kamiske, Jörg-Peter Brauer
Qualitätsmanagement von A bis Z
Erläuterungen moderner Begriffe des Qualitätsmanagements
Hanser, 3. Auflage 1999, ISBN: 3-446-21217-5
Thorsten Tietjen / Dieter H. Müller
FMEA-Praxis (mit CD-ROM)
Das Komplettpaket für Training und Anwendung
Hanser, 2. Auflage 2003, ISBN: 3-446-22322-3
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 3-8169-2061-6
DGQ Band 13-11: FMEA - Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse
DGQ, 3.Auflage 2004, ISBN: 3-410-32962-5
Verband der Automobilindustrie e.V. (VAD)
Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie
Sicherung der Qualität vor Serieneinsatz
3. Auflage 2003, ISSN 0943-9412
Herausgeber von Walter Masing
Handbuch der Qualitätssicherung
3. völlig überarb. und erweiterte Auflage München, Wien, Hanser, 1994
Beuth-Verlag
DIN 25448: Ausfalleffektenanalyse
Juni 1980

fmea - Umsetzer

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