5.1 – qualitative Zuverlässigkeits

Transcription

Qualitative Zuverlässigkeitsmethoden
5.1 – qualitative
Zuverlässigkeitsgestaltung
FMEA
Stefan Einbock / Thomas Bublat
5.1 - 1 / 34
Gestaltung Zuverlässigkeit
Use Case z.B. 95%
Fahrer festlegen
Anforderung definieren
(z.B. B10, PA = 80%
15 Jahre)
Belastung z.B.
Kraft ermitteln
Beanspruchung z.B.
Spannung-Kollektiv ableiten
Kapitel 4
P
Raffung aufzeigen
Kap.3
Lebensdauerverhältnis
angeben Kap. 2
Stichprobenumfang
definieren Kap. 2
Zuverlässigkeit
berechnen
Kapitel 6
Aussagewahrscheinlichkeit
festlegen Kap. 2
t
Nicht schädigende Lasten vernachlässigen
Beanspruchbarkeit z.B.
Wöhlerlinie bestimmen
Kapitel 3
Pot. Schadensmachanismen finden (z.B. FMEA) inkl. Fokussierung auf die Top
Maßnahmen durch qualitative Zuverlässigkeitsmethoden Kapitel 5
Schadensmechanismus 2
5.1 - 2 / 34
Inhalt
•
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•
•
•
Produktentstehungsprozess PEP
Grundlagen zur FMEA
FMEA und Produkthaftung
Erfolgskriterien
Vorgehensweise bei der Erstellung einer FMEA
nach VDA 4.2
• Erfahrungen aus der Praxis
• Pragmatische Möglichkeiten
5.1 - 3 / 34
Definition Fehler: Nichterfüllung einer Anforderung.
ABER: tlw. auch Nichterfüllung einer unausgesprochenen Erwartung!
Quelle DGQ
Fehler so früh wie möglich vermeiden anstatt zu beheben!
Entwicklung beeinflusst Maßgeblich die gesamten Entwicklungskosten!
5.1 - 4 / 34
Inhalt
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•
•
Grundlagen zur FMEA
Erfolgskriterien
nach VDA 4.2
5.1 - 5 / 34
Grundlagen
Chronologie
• 1963 Entwicklung durch NASA in USA zur Entwicklung des Apollo
Projektes
• 1965 Militärstandard der USA
• 1986 Einsatz in der Automobiltechnik (VDA)
• 1989 Einzug ins Produkthaftungsgesetz
Bedeutung
• Failure Mode and Effect Analysis
• Fehler-Möglichkeits und Einfluss Analyse
Grundgedanke
• Frühzeitige Erkennung von Risiken zur rechtzeitige Optimierung
durch:
– Ermittlung aller denkbaren Ausfallarten, Ausfallfolgen und Ausfallursachen
– Bewertung des Risikos und Bestimmung/Verfolgung von Maßnahmen
• Varianten: Konstruktions- / Prozess-FMEA;
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Gründe für den Einsatz der FMEA
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•
Steigende Qualitätsziele
Sinkende Qualitätskosten
Baukastenlösungen  Risiko steigt
Kostenoptimale Lösungen
Kundenforderung nach Kompetenz / Wissen über das Produkt und
dessen Einsatzmöglichkeiten
Kompetenz der Mitarbeiter steigt durch breiteres Wissen
Störungsarme Serienanläufe
Nachweis der Robustheit von Systemen und Prozessen gegenüber
Fehlern,
Nachweis der Zuverlässigkeit
Gesetzlich geforderte Produkthaftung
 effektiv
 effizient
Die richtigen Dinge tun
die Dinge richtig tun
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Motivation:
• Produkte fokussieren auf Käufer- oder Nischenmärkte, abseits von
Standardprodukten
• Varianz und Komplexität wachsen durch individuelle Kundenwünsche
• Risiko für Produktausfälle durch nicht bedachte Änderungen steigt
• Termin und Kostendruck zwingt zu frühzeitigen Bewertungen der
Risiken und Produktauslegungen
Lösung:
• Probleme verhindern, bevor sie entstehen  keine Probleme lösen!
• Bauteile robust auslegen  Schadensmechanismen nicht anregen!
• Umfassendes Wissen nutzen  aus der Erfahrung schöpfen!
FMEA Fehlermöglichkeits- und Einfluss Analyse
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Inhalt
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Grundlagen zur FMEA
Erfolgskriterien
nach VDA 4.2
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Produktsicherheitsgesetz
Produkthaftung
VDA 6.1
DIN EN ISO 9001
KTA-1401
FMEA = Stand der Technik
FMEA = Stand der Technik
Empfehlung
Empfehlung
Forderung
Nach DGQ
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Inhalt
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•
•
•
Grundlagen zur FMEA
Erfolgskriterien
nach VDA 4.2
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Erfolgskriterien
• Frühzeitig
– Frühest möglich im Produktentstehungsprozess (z.B. Lastenheftphase)
• Teamorientierte, ganzheitliche Diskussionen inkl.
– Konstruktion und
– Produktionsvorbereitung sowie optional
– Versuch, Qualität, Vertrieb, Logistik, Finanzen, Produktion, Lieferant
• Konsequent
– ideal: „FMEA unterstützt und leitet die Produktentwicklung“
– kritisch: „FMEA benötigen wir wegen der Produkthaftung“.
– Vorgesetzte stehen sichtbar hinter der FMEA
• Moderiert
– Trennung von Fach- und Methodenwissen (FMEA – Tool, Moderation)
• Effizient
– 4..6 produktnahe, erfolgsorientierte und engagierte Teilnehmer
– Entwicklungsbegleitend (FMEA lebt!)
– Geeignete Tiefe
5.1 - 12 / 34
Inhalt
•
•
•
•
•
Grundlagen zur FMEA
Erfolgskriterien
Vorgehensweise bei der Erstellung einer
FMEA nach VDA 4.2
5.1 - 13 / 34
Vorgehensweise nach VDA 4.2
Schritt 1: Systemanalyse von Produkten und Prozessen
• Analyse der Produktstruktur hinsichtlich Systemgrenzen und
Schnittstellen
• Aufteilen des Systems in Systemelemente (z.B. nach Baugruppen,
Funktionsgruppen oder Bauteilen)
• Hierachisches Ordnen der Systemelemente. Dies bedeutet eine
stücklistenartige Struktur für das Produkt aus funktioneller Sicht. Die
Systemelemente dieser Struktur sind einander baumartig zugeordnet.
z.B.
Getriebe
z.B. Antriebswelle
z.B.
Kupplung
Nach Matthew Barsalou,
Heinz Günter Kehl,
QZ-Online
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Schritt 2: Funktionsanalyse einzelner Prozess-Schritte
• Jedem Systemelement wird eine oder mehrere Funktionen zugeordnet
inkl. Wichtiger Randbedingungen (z.B. Temperaturen, Lasten,…)
• Evtl. Einteilung nach Haupt- und Nebenfunktion sinnvoll
z.B.
Getriebe
z.B. Antriebswelle
z.B.
Drehmoment
übertragen
z.B.
Kupplung
Heinz Günter Kehl,
QZ-Online
5.1 - 15 / 34
Vertiefung Funktion
•
•
•
•
Funktion liefert den Fokus auf das wesentliche
Jede Funktion hat einen Eingang und einen Ausgang
Funktionen sollten immer quantitativ (messbar) beschrieben werden
Randbedingungen (z.B. Temperaturen, Lasten, Lebensdauern…)
Funktion Bohrer
Eingang
z.B. Strom
z.B. Strom in
Drehmoment
wandeln
Ausgang
z.B. Drehzahl, -moment (inkl.
Toleranzen und Degradation)
Randbedingung = Zuverlässigkeit
z.B. 10 Jahre (Gebrauchsdauer)
bei -20..+100°C (Umwelt, Einbau, Last,…)
• Bauteile können mehrere Funktionen haben!
• Funktion ist ein lösungsneutraler, gewollter Zusammenhang
• Alle Funktionen sind wichtig
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Schritt 3: Risikoanalyse möglicher Fehler und Risiken
• Zuordnung potenzieller Fehler zu den Funktionen, d.h. die mögliche
Nichterfüllung oder Einschränkung der Funktion (oft Negation der Funktion)
• Quellen sind z.B. Erfahrung, Schadensstatistiken, Kreativitätstechniken oder
Checklisten
z.B. Getriebe
z.B. Antriebswelle
z.B.
Drehmoment
übertragen z.B. Welle
bricht
z.B. Kupplung
Heinz Günter Kehl,
QZ-Online
5.1 - 17 / 34
Schritt 3: Ursache und Wirkung
• Zuordnung der Fehler über die gebildete Struktur nach dem Ursache-WirkungPrinzip.
• Jeder Fehlerart (z.B. gebrochene Welle) wird in der Systemstruktur am
oberen Ende der Fehlerkette (Systemgrenze) mindestens eine Fehlerfolge
(z.B. Drehmoment wird nicht übertragen) zugeordnet.
• Die unteren Enden der Kette werden jeweils von mindestens einer
Fehlerursache (z.B. falsche Materialwahl) abgeschlossen.
Heinz Günter Kehl,
QZ-Online
5.1 - 18 / 34
• Schritt 4: Maßnahmenanalyse
• Schritt vier ist die Maßnahmenanalyse. Als Grundlage für die
Risikobewertung ist jeder Fehlerursache mindestens eine gegenwärtig
aktuelle Maßnahme zur Vermeidung und Entdeckung zuzuordnen.
Eine Bewertung des gegenwärtigen Standes der Risiken ist somit
möglich.
• Schritt 5: Definition optimierender Maßnahmen
• Der letzte Schritt ist, in Abhängigkeit von der Risikoauswertung, die
Definition verbessernder bzw. optimierender Maßnahmen. Eine
Neubewertung auf dieser Basis verfolgt das Ziel, die RPZ und damit
das Risiko zu senken.
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Risiko-Prioritäts-Zahl (RPZ)
Die Bewertung der Risiken möglicher
Fehler erfolgt durch Mulitplikation der
• A: Auftretenswahrscheinlichkeit,
bezieht sich auf die Wirksamkeit der
Vermeidungsmaßnahme, das Auftreten
der Fehlerursache zu verhindern.
• B: Bedeutung,
bezieht sich auf die Schwere der
Fehlerfolge.
• E: Entdeckungswahrscheinlichkeit
bezieht sich auf die Wirksamkeit der
Entdeckungsmaßnahme, die
Fehlerursache zu entdecken.
zur Risiko-Prioritätszahl RPZ für jeden
potenziellen Fehler
RPZ = A*B*E
Die Bewertungsskala reicht von 1..10 und
sollte nach einheitlichen Kriterien erfolgen.
Nach Theden, P., Colsman, H.:
Einzelwerte von B,A,E > 8 sollten immer näher betrachtet werden
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Risiko-Prioritäts-Zahl (RPZ)
Wichtig: Die absolute RPZ
• Ist ein Anhaltswert für einen relativen Vergleich der Risiken
• Ist stark abhängig vom FMEA Team
• Ist deshalb kein geeignetes Kriterium für die Bewertung der Schwere des
Risikos
Nach Theden, P., Colsman, H.:
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Vermeidungsmaßnahmen
Auftretenswahrscheinlichkeit
Maßnahmen, die das Auftreten der Fehlerursachen einschränken
• Einführen von Redundanzen,
• Erfahrung,
• Zuverlässigkeitsgestaltung,
• Fertigungsvorschriften,…
Entdeckungswahrscheinlichkeit
Maßnahmen, die einen Fehler entdecken, bevor das Produkt beim Kunden ist
• Erprobungen,
• Labortests,
• Geräusche,
• End of Line tests,…
Bedeutung
Bewertet die Fehlerfolge für das Gesamtsystem. Bewertung erfolgt immer aus
Kundensicht (Endverbraucher).
• Keine Maßnahmen möglich
• Bei Sicherheitsrelevanten Ausfällen ist Handeln zwingend ertorderlich!
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Umgang mit der RPZ
Beispiel
Beispiel
Zu 1)
Zu 2)
Zu 3)
Zu 4)
Fazit:
Nach Bertsche
Bedeutung
Auftreten
Entdeckung
RPZ
1
10
2
10
200
2
5
10
2
100
3
3
10
5
150
4
1
1
1
1
Eine vereinzelte Fehlerursache wird nach dem Auftreten nicht entdeckt und führt beim
Kunden zu einer schwerwiegenden Fehlerfolge.
Es besteht unabhängig von der Höhe der RPZ Handlungsbedarf!
Eine sehr häufige Fehlerursache führt zu einer relativ bedeutenden Fehlerfolge beim
Kunden. Die aufgetretene Fehlerursache wird nicht immer entdeckt, gelangt zum Kunden.
Es gilt die Auftretenswahrscheinlichkeit durch geeignete
Fehlervermeidungsmaßnahmen zu senken. Evtl. können dann die
Entdeckungsmaßnahmen reduziert werden.
Eine sehr häufige Fehlerursache führt beim Kunden zu relativ unbedeutenden Fehler.
Dieser Zustand kann beim Kunden zu Reklamationen führen. Die
Auftretenswahrscheinlichkeit sollte reduziert werden.
Eine unwahrscheinliche Fehlerursache mit unbedeutender Fehlerfolge wird wirksam
entdeckt.
Potenzial zum Entfall der Entdeckungsmaßnahme!
Bewertung aller Risiken bietet Potenzial zur Konzeptoptimierung
Die Höhe der RPZ alleine ist kein Maß für das absolute Risiko
5.1 - 23 / 34
Schritt 5 (letzter): Definition optimierender Maßnahmen
Kritischste Fehlerarten finden:
•
Ordnen der RPZ der Größe nach
•
Bewertung der 20-30 % der Ausfallarten mit den höchsten RPZ
(Paretoprinzip)
•
Bewertung der Risiken mit Einzelbewertungen > 8
Auftreten> 8  sehr häufige Fehler
Bedeutung> 8  gravierende Funktionsbeeinträchtigung
Entdeckung>8  Fehler werden nur sehr schwer entdeckt
•
Gesondertes Betrachten des FMEA Ergebnisses (alle RPZ)
Maßnahmen inkl. Verantwortlichem und Termin definieren:
1.
Konstruktive Änderungen (Ausschluss der Fehlerursache)
2.
Konzeptzuverlässigkeit erhöhen (Reduzierung des Auftretens)
3.
Wirksame Entdeckungsmaßnahmen einführen (Erhöhung der
Entdeckungswahrscheinlichkeit)
Produkt optimieren
Umsetzen der Maßnahmen inkl. Neubewertung
5.1 - 24 / 34
Inhalt
•
•
•
•
•
Grundlagen zur FMEA
Erfolgskriterien
nach VDA 4.2
5.1 - 25 / 34
Erfahrungen aus der Praxis
•
Zwei Strategieen möglich:
–
–
•
•
•
•
•
Dokumentation
Entwicklungsleitlinie
Nur der Inhalt der FMEA zählt
Management Attention
FMEA leben
Entwickler möglichst frei von kommerziellen FMEA Tools machen
Offene Diskussion
–
–
–
ohne Powerpoint
viel Papier und Arbeitsunterlagen
Keine Vorwürfe
• Checklisten verwenden
• Keine absoluten RPZ
• Keine Randbedingungen als Funktionen definieren
• Funktionen möglichst gering halten
• Zuverlässigkeitsmatrix
FMEA ist ein lebendes Dokument, und „niemals“ abgeschlossen.
5.1 - 26 / 34
Inhalt
•
•
•
•
•
Grundlagen zur FMEA
Erfolgskriterien
nach VDA 4.2
5.1 - 27 / 34
Pragmatischer Ansatz
• Nur der Inhalt der FMEA zählt
Obwohl es mehrere Arten der Darstellung von FMEAs gibt - es zählt
allein der Inhalt. Es kann ein Format nach VDA, AIAG oder ein
selbsterstelltes FMEA-Formblatt verwendet werden; die Qualität eines
Produktes ist nur zu sichern und möglicherweise zu verbessern, wenn
das Produkt bzw. der Prozess richtig beurteilt wird und wirksame
Maßnahmen zur Fehlervermeidung und -erkennung definiert werden.
• Zuverlässigkeitsmatrix
Basis sind Funktionen des Produktes und dessen potenzieller Fehler.
Fokus auf Zuverlässigkeit.
Unabhängig von FMEA Tools  Akzeptanz steigt
5.1 - 28 / 34
Zuverlässigkeitsmatrix
Bauteil
Antriebswe
lle
Funktion
Drehmoment
übertragen
Fehler
Bruch der
Welle
Welle
schwingt
auf
Drehmoment auf
Ritzel
übertragen
Ritzel
rutscht
durch
Belastung
Drehmoment
Temperatur
…
-Drehmoment
spitzen
Drehmomenta
mplituden und
Mittelwerte
-Statische
Festigkeit
f(T)
Schwingfest
igkeit f(T)
…
Anregungsfrequenz
Dreh-moment
im Bereich
Eigenfrequenz Welle
-Eigenfrequ
enz f(T)
- Steifigkeit
f(T)
…
Spitzenmome
nt führt zum
Durchrutschen
Aufwei-tung
Passung
über Temp .
…
Beanspruchung
V:/T:
Beanspruchbarkeit
V:/T:
Zuverlässigkeit
-Sim.
Drehmome
nte
- Messung
Temp.
V: Hr. X
T: xx.xx
-Zugfestigkeit
als f(T) aus
Werkstoffdate
nblättern
- Wöhlerlinie
aus Norm
(FKM)
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
-Anregung
aus
Erfahrung
- Anregung
aus Norm
- Anregung
von Kunde
V: Hr. X
T: xx.xx
-Sim. Eigenfrequenz
analytisch
- Messung
Eigenfrequen
z
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
Sim.
Drehmome
nte
V: Hr. X
T: xx.xx
- Ermittlung
Reibwerte
experimentell
unter Einfluss
Fertigung (Öl)
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
Sim.
Aufweitung
…
5.1 - 29 / 34
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
V: Hr. X
T: xx.xx
Problemlösung Mindset:
Anlegen, feuern, zielen!
Anlegen, zielen, zielen,
zielen, feuern!
5.1 - 30 / 34
Fazit
• FMEA leben und als Werkzeug zur
Produktenwicklung sehen
• Management einbinden
• Wenn Management FMEA nicht lebt dann
alternativen suchen z.B. Zuverlässigkeitsmatrix
• Aktiv bleiben -> Gestalten Sie die
Zuverläsisgkeit durch Kenntnis der potenziellen
Schadensmechanismen
• Anlegen, Zielen, Zielen, Zielen, Feuern!
5.1 - 31 / 34
Literatur
•
•
•
•
•
•
•
Produkthaftungsgesetz:
Gesetz über die Haftung für fehlerhafte Produkte (Produkthaftungsgesetz –
ProdHaftG) 15.12.1989 (BGBl. I S 2198)
DGQ-Band 13-11; FMEA – Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse; 5.
Auflage 2012 Hrsg.: Deutsche Gesellschaft für Qualität e.V., Frankfurt Berlin,
Wien, Zürich: Beuth Verlag GmbH,
DIN ISO 9000ff
Deutsches Institut für Normung (1981) DIN 9000ff
Qualitätmanagementsysteme. Beuth, Berlin
VDA 4.2
Verband der Automobilindustrie (1996) VDA 4.2 Sicherung der Qualität vor
Serieneinsatz System FMEA. VDA Frankfurt
Theden, P., Colsman, H.: Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA).
In: Qualitätstechniken. Werkzeuge zur Problemlösung und ständigen
Verbesserung (Pocket Power). 3. Auflage, Hanser 2002. S. 78-89.
Design Review Based on Failure Mode to Visualize Reliability Problems in the
Development Stage of Mechanical Products; Hirokazu Shimizu; Yuichi Otsuka
Praxisbuch. Der Toyota Weg für jedes Unternehmen. J. K. Liker; D.P. Meier;
5. Auflage 2011; Finanzbuchverlag, München
5.1 - 32 / 34
DRBFM
5.1 - 33 / 34
Inhalt DRBFM
•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Zusätzlicher Nutzen
Vorgehen
Hilfsmittel
5.1 - 34 / 34
Motivation
Motivation:
•
•
•
•
Produkten fokussieren auf Käufer- oder Nischenmärkte, abseits von
Standardprodukten
Varianz und Komplexität wachsen durch individuelle Kundenwünsche
Risiko für Produktausfälle durch nicht bedachte Änderungen steigt
Termin und Kostendruck zwingt zu frühzeitigen Bewertungen der Risiken und
Produktauslegungen
Lösung:
• Umfassendes Wissen nutzen  Aus der Vergangenheit Lernen!
DRBFM Design Review Based on Failure Modes
5.1 - 35 / 34
Definition Fehler: Nichterfüllung einer Anforderung.
ABER: tlw. auch Nichterfüllung einer unausgesprochenen Erwartung!
Quelle DGQ
Fehler so früh wie möglich vermeiden anstatt zu beheben!
Entwicklung beeinflusst Maßgeblich die gesamten Entwicklungskosten!
5.1 - 36 / 34
Quelle: KFZ Bundesamt
5.1 - 37 / 34
Gründe für den Einsatz der DRBFM
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Steigende Qualitätsziele
Sinkende Qualitätskosten
Baukastenlösungen  Risiko steigt
Kostenoptimale Lösungen
Kundenforderung nach Kompetenz / Wissen über das Produkt und
dessen Einsatzmöglichkeiten
Kompetenz der Mitarbeiter steigt durch breiteres Wissen
Störungsarme Serienanläufe
Nachweis der Robustheit von Systemen und Prozessen gegenüber
Fehlern,
Nachweis der Zuverlässigkeit
Gesetzlich geforderte Produkthaftung
 effektiv
 effizient
Die richtigen Dinge tun
die Dinge richtig tun
5.1 - 38 / 34
Motivation:
• Produkte fokussieren auf Käufer- oder Nischenmärkte, abseits von
Standardprodukten
• Varianz und Komplexität wachsen durch individuelle Kundenwünsche
• Risiko für Produktausfälle durch nicht bedachte Änderungen steigt
• Termin und Kostendruck zwingt zu frühzeitigen Bewertungen der
Risiken und Produktauslegungen
Lösung:
• Umfassendes Wissen nutzen  aus der Erfahrung schöpfen!
DRBFM Design Review Based on Failure Modes
5.1 - 39 / 34
Inhalt DRBFM
•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Vorgehen
Hilfsmittel
5.1 - 40 / 34
Risiken erkennen
Risiken entstehen u.a. durch
• Änderungen der Konstruktion, Prozess, Anwendung
• individuelle Kundenforderungen
• Einsatz neuer, innovativer Technologien (Entwicklung und Fertigung!)
Ansatz: Mizen Boushi (jap.): „Verhinderung von Qualitätsproblemen“
 GD3 dient der frühzeitigen Vermeidung von Fehlern bei Änderungen
robuster Produkte
• «Good Design»
• «Good Discussion»
• «Good Design Review»
Sinnvoller Ansatz für
• Kundenspezifische Lösungen oder
• Baukastensysteme
5.1 - 41 / 34
GD3
<<Good Design>>
• Beschränkung der designspezifischen Änderungen auf ein Minimum
• Einsatz bewährter Technologieen
• Keep it simple!
 Robust
<<Good Discussion>>
• Aufzeigen der Produktfehler und nichterfüllten Kundenwünsche
• Offene, kreative Diskussion zu einem möglichst frühen Zeitpunkt der
Entwicklung mit allen Beteiligten (Entwicklung, Fertigung, Erprobung,
Kunde, Zulieferer,…)
• Sorgfältige Analyse aller Änderungen, ihrer Auswirkung und Ableitung
von Maßnahmen
• Ziel: Verbesserung der Konstruktion, nicht verkaufen der
Konstruktion
 Offen
5.1 - 42 / 34
GD3
<<Good Design Review>>
•
Bewertung der Zeichnungen, Versuchsergebnissen,
Simulationen und Komponenten
•
Die wahren Ursachen finden (5x why)
•
Bewertung des Designs zur festen Zeitpunkten
•
Kreativ, offen, wertschätzend, am Produkt
 Vollständig
Wichtig:
 Qualitative Methoden sind auf den Input Teams angewiesen
 Vollständigkeit nur insoweit gegeben, wie das Team pot.
Fehler findet
 Querdenker und andere Bereiche (Einkauf, Fertigung,
Marketing,…) einbinden
5.1 - 43 / 34
Ergebnis GD3
Quelle: TQU
5.1 - 44 / 34
Inhalt DRBFM
•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Vorgehen
Hilfsmittel
5.1 - 45 / 34
• Interne Kommunikation wird verbessert
• Ganzheitliche Problembetrachtung
• Nachhaltiges Wissensmanagement ohne
Mehraufwand
• Dokumentation des Entwicklungsfortschritts
• Weniger Fehler
• Kundenzufriedenheit
• Beherrschbare Komplexität
• Systemdenken
• Identifikation mit dem Unternehmen und Produkt
• Technisches Arbeiten im Fokus  Spass!
5.1 - 46 / 34
Inhalt DRBFM
•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Vorgehen
Hilfsmittel
5.1 - 47 / 34
Risikobewertung von Änderungen
Aufgabe und
Mindset
Wirksamkeit der
Änderungen
Maßnahmen
• Wertschätzender Umgang
gewollt / ungewollt
• Offene Fragen
• Konsens anstreben
Maßnahmen definieren
Funktion
• Alle in das Review integrieren
(Konstruktion, Test und
• Ganzheitliche Sichtweise aus
Fertigung)
mehreren Blickwinkeln
Einflüsse der
Änderungen auf
Concerns
Funktion /
Design
• Effekt auf den Kunden bewerten!
unangenehme
vorschlagen
• Sammlung
Mängel = Concerns
Diskussion
Kundeneffekt
• Im Stehen
5 x why
• Fokus auf Technik
Desing Review
• Wissenstransfer
Idee / Einstellung:
• Entwickler: kennt / versteht sein Produkt inkl. Concerns, Auslegung
• Design Review Team: schlägt Maßnahmen vor, bringt andere Blickwinkel ein
• Wir arbeiten ursachenorientiert, nicht lösungsorientiert!
5.1 - 48 / 34
Work Sheet (Analyse pot. Fehler)
1..6 Analyse potenzieller Fehler (Ergebnis von Arbeitssitzungen)
Darstellung aller Änderungen, deren Einfluss auf die Funktionen und
Maßnahmen zur robusten Designauslegung
7..8 Bewertung der pot. Fehler (Design Review)
ganzheitliche Bewertung des Designs, Vervollständigung der
Fehleranalyse und Festlegung / Kontrolle von Maßnahmen
5.1 - 50 / 34
Analyse der Änderung
• Erkennen ob aus gewollten Veränderungen am Produkt,
dessen Anforderungen oder dessen
Produktionsprozessen ungewollte und somit unbekannte
Veränderungen resultieren
• Eintragung der von den Änderungen betroffenen
Komponente
• Quantitative, detaillierte Angabe der Änderungen (ZDF)
5.1 - 51 / 34
Betroffene Funktionen
• Aufzeigen der betroffenen Funktionen nach
–
–
–
–
–
Basisfunktion (Produktzweck)
Leistungsfunktion (Gesetze, Wertsteigerung)
Begeisterungsfunktion (Delighter)
Funktionen zur Vermeidung von Nutzerproblemen (Akustik,…)
Sicherheitsfunktion (Schutz des Nutzers/Produktes)
• Beschreibung der Randbedingungen der Funktionen
• Quantifizierung der Funktionen
Oft entstehen Unzufriedenheiten beim Kunden durch Nichterfüllung der
Nebenfunktionen!
5.1 - 52 / 34
Vertiefung Funktion
• Jede Funktion hat einen Eingang und einen Ausgang
• Funktionen sollten immer quantitativ (messbar) beschrieben werden
• Randbedingungen (z.B. Temperaturen, Lasten, erforderliche
Lebensdauern…)
Funktion Bohrer
Eingang
z.B. Strom
z.B. Strom in
Drehmoment
wandeln
Ausgang
z.B. Drehzahl, -moment (inkl.
Toleranzen und Degradation)
Randbedingung = Zuverlässigkeit
z.B. 10 Jahre (Gebrauchsdauer)
bei -20..+100°C (Umwelt, Einbau, Last,…)
• Bauteile können mehrere Funktionen haben!
• Funktion ist ein lösungsneutraler, gewollter Zusammenhang
• Alle Funktionen sind wichtig
5.1 - 53 / 34
Befürchtungen / Risiken
• Darstellung aller potenziellen Risiken, die aus dem
Vergleich der Änderungen mit den Funktionen resultieren.
• „Brille des Kunden aufsetzen“
• Möglichst detaillierte Beschreibung der Concerns
• Einbindung eines möglichst großen Teams (inkl. Fresh
Eyes, Querdenker,..) zur Sammlung der Concerns
 Nur entdeckte potenzielle Concerns können auch
bewertet / vermieden werden!
5.1 - 54 / 34
Ursachenanalyse
• Exakte Beschreibung, warum der Fehler auftritt
• 5 x why
• Beantwortung der W-Fragen: wann, wieoft, wo, …
• Gegenüberstellung kann helfen:
ist,…
<->
ist nicht,…
• Vorsicht vor zu schnellen Schlüssen!
5.1 - 55 / 34
Effekt auf den Kunden (Folglich… vs. 5 x why)
• Auswirkung (direkt und indirekt) auf Kunden (intern/extern) bewerten:
– Bedeutung im Kontext der Kundenzufriedenheit, Unternehmensziele
– Dringlichkeit (welche Fristen hängen von Lösung ab, zB. Design Freeze?)
Effekt auf
– Als Qualität, Kosten, Sicherheit ausweisen
Kunden
• Schwere Bewerten
– A Hauptmerkmal
– B Nebenmerkmal
– C Komfortmerkmal (Können sehr wichtig sein!)
• Sind im Fehlerfall andere Produkte des Kunden betroffen
• Priorisierung der schweren Fehler!
5.1 - 56 / 34
folglich
Concern
5 x why
Ursache
Aktuelles Design
• Beschreibung des aktuellen „robusten“ Designs
– Welche Untersuchungen (Simulation, Berechnung, Design
Regeln, Versuche,…) zur Fehlervermeidung wurden gemacht?
– Zeichnungen, CAD Modelle,… einfügen
5.1 - 57 / 34
Work Sheet (Bewertung pot. Fehler)
Festlegung von Maßnahmen (Review)
• Werden aus dem Reviewteam (breiter Sichtweise)
– zusätzliche Concerns gesehen
– die Vermeidungsmaßnahmen (6) als ausreichend bewertet
– Zusätzliche Maßnahmen empfohlen
• Sind die Argumentationsketten nachvollziehbar
• Verantwortliche und Termin (evtl. auch Ressourcen) festlegen
• Hinweis: wenn Problem verstanden wurde, können auch komplexe
zusammenhänge einfach erklärt werden
• Bilder verwenden!
5.1 - 58 / 34
Work Sheet (Bewertung pot. Fehler)
Wirksamkeit der Maßnahmen
• Beschreibung Wirksamkeit der in (7) definierten
Maßnahmen (Versuchs-, Berechnungsberichte,…)
• Schlussfolgerungen der Ergebnisse der Maßnahmen
5.1 - 59 / 34
Inhalt DRBFM
•
•
•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Vorgehen
Erfahrungen
Erfolgsfaktoren
Hilfsmittel
5.1 - 60 / 34
Vorbereitung Design Review
Einladung / Organisation
• Beiteiligter (Fertigung, Erprobung, Konstruktion, Entscheider, Querdenker,…)
• Raum buchen und vorbereiten
• Bereitstellung
–
–
–
•
•
relevanter Bauteile
wichtiger Zeichnungen
Versuchs-, Erprobungsergebnisse,…
Unterlagen als DIN A3, Worksheets in DIN A0
Stellwände für Anpinnen der Unterlagen
Design:
• Aufzeigen der Aufgabe (alle abholen)
• Vorbereiten der bewussten und der unbewussten Änderungen
• Selbst gefundene Concerns aufzeigen
Idee / Mindset
Konstrukteur hat aus seiner Sicht alles getan, um das Produkt gut auszulegen
 Andere Blickwinkel der beteiligten vervollständigen das Design
5.1 - 61 / 34
Erfahrungen
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Teamgröße < 8
Arbeit mit Mustern, Zeichnungen, Skizzen, …
Kein Powerpoint!
Ausdruck als DIN A0
Diskussion im Stehen
Nutzen von Post It
Keine Quantifizierte Bewertung im DR
Whiteboard
Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte
5.1 - 62 / 34
Leitfragen im Review
Review Team:
• Warum erfolgt die Änderung?
• Was ändert sich ungewollt?
• Welche Concerns / Befürchtungen liegen vor?
• Was ist die Ursache (5 x why) des Concerns?
• Wie soll der Concern abgestellt werden?
• Wer ist dafür bis wann verantwortlich?
• Wie sind die angrenzenden Bereiche (Versuch, Marketing,
Fertigung, …) eingebunden?
Management / Nachhaltigkeit:
• Bereitschaft zur Ursachen-, nicht der Lösungssuche!
• Neben inhaltlicher Tiefe auch pragmatische Lösungen
einfordern
5.1 - 63 / 34
Inhalt DRBFM
•
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•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Vorgehen
Erfahrungen
Erfolgsfaktoren
Hilfsmittel
5.1 - 64 / 34
Erfolgsfaktoren zur Umsetzung
Einführung:
• Ein konkretes, reales Thema als Pilot verwenden
• Kleine, schnelle Lösungen sofort umsetzen
• Üben! D.h. Akzeptanz von Fehlern/Rekursionen
• Iterationen sind gewünscht, kein Fehler!
• DRBFM als Notwendigkeit, nicht als Werkzeug betrachten. Formulare
sollen Kreativität anregen, nicht befüllt werden
• Geduld für Ursachenanalyse und Methodenumsetzung aufbringen
• Fokus auf das wirkliche Problem (Folglich…)
Management:
• Fokus auf die wesentlichen Probleme (Warum dieses Problem?)
• inhaltliches Arbeiten vorantreiben (Ursachenorientierung)
• Neben inhaltlicher Tiefe auch pragmatische Lösungen einfordern
(Pareto Prinzp -> Besser alle Themen zu 80% als eines zu 100%)
Zielen Sie sorgfältig, bevor Sie schiessen!
5.1 - 65 / 34
Problemlösung Mindset:
Anlegen, feuern, zielen!
Anlegen, zielen, zielen,
zielen, feuern!
5.1 - 66 / 34
Erfahrungen mit Änderungen
Prozesse:
Wochen
Organisation:
Monate
5.1 - 67 / 34
Kultur:
Jahre
Erfahrungen mit Änderungen
Erlernen der
DRBFM:
1 Tag
Verstehen
Philosophie:
Monate
5.1 - 68 / 34
Leben der
DRBFM:
Jahre
Inhalt DRBFM
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•
•
•
•
•
Motivation
Methode
Vorgehen
Erfahrungen
Erfolgsfaktoren
Hilfsmittel
5.1 - 69 / 34
Deckblatt
• Führt das Reviewgremium auf die Änderung (fokussiert das Ziel)
• Legt den Rahmen des Betrachtungsumfangs fest
5.1 - 70 / 34
Awareness Sheet
• Fokussiert für gewollten Änderungen und ergänzt anhand von
Schlüsselworten die ungewollten Änderungen (Übersicht)
5.1 - 71 / 34
Comparison Table
• Für alle im Awareness Sheet gefundenen Änderungen/
Merkmale werden
– die Änderung detailliert anhand
– von Zahlen Daten Fakten (ZDF) beschrieben und
– der Konstruktion gegenübergestellt
 Fokus auf das Design
5.1 - 72 / 34
Funktionsblatt
• Betrachtung aller Funktionen des Produktes inkl. ZDF auch der sog.
Nebenfunktionen
 Übertragen der Ergebnisse ins DRBFM Work Sheet
5.1 - 73 / 34
Concern Sheet
• Funktionen den Änderungen gegenüberstellen
• Anhand guter Diskussionen die Befürchtungen (Concerns)
sammeln und auf Vollständigkeit überprüfen
• Ggfs. Bereits erstes „abhaken“ unkritischer Concerns
 Übertragen der Concerns ins DRBFM Work Sheet
5.1 - 74 / 34
Work Sheet
Analyse potenzieller Fehler (Ergebnis von Arbeitssitzungen)
Darstellung aller Änderungen, deren Einfluss auf die Funktionen und
Maßnahmen zur robusten Designauslegung
Bewertung der pot. Fehler (Design Review)
ganzheitliche Bewertung des Designs, Vervollständigung der
Fehleranalyse und Festlegung / Kontrolle von Maßnahmen
5.1 - 75 / 34

5.1 – qualitative Zuverlässigkeits

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