F M E A - >>> IMME 2000

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FMEA
FMEA Failure Mode and
Effects Analysis
( Fehlermöglichkeitsund
–Einflussanalyse )
DIN 25448
Stefan Rippl, Dirk Simross und Stefan Tschepe
Einleitung
Was ist FMEA?
-
FMEA hat sich als ein wirksames Werkzeug zur Fehlerverhütung
erwiesen. Qualifizierte Mitarbeiter aus allen Fachabteilungen analysieren
nach festgelegten Regeln Schwachstellen und Fehlermöglichkeiten.
-
Die FMEA ist eine Methode der Untersuchung möglicher Fehler in den
Elementen einer betrachteten Einheit, sowie die Feststellung der
betrachteten Einheit mit dem Ziel, durch geeignete Maßnahmen die
potentiellen Fehlerfolgen zu minimieren. [DGQ 95].
-
FMEA‘n werden präventiv als auch Korrektiv durchgeführt, d.h. zu
einem möglichst frühen Anwendung schon bei Planung und
Entwicklung, zum anderen bei erkannten Problemen.
Stefan Rippl, Stefan Tschepe, Dirk Simross
2
Geschichte
• Entwicklung Mitte der 60er Jahre bei der NASA zur Qualitätssicherung
der Weltraumprogramme
• In Folge Anwendung v.a. in sicherheitskritischen Bereichen
(z.B. Luftfahrt, Kerntechnik)
• 1980 Aufnahme als “Ausfalleffektanalyse“ in die DIN 25448
• Seit Ende der 80er Jahre verstärkter Einsatz in der Automobilindustrie
(zuerst bei Ford)
3
Anwendungsgebiete
FMEA‘n werden Eingesetzt bei:
-
bei jeder Neuentwicklung
-
Einführung neuer Technologien, Werkstoffen oder Verfahren
-
bei problematischen Produkten oder Fertigungsprozessen
d.h. wenn ein hohes Qualitätsrisiko besteht
-
bei besonderen Sicherheits- und Umweltbedingungen
(Hitze, Kälte, Trockenheit, Staub, etc)
-
bei Überbeanspruchung, Benutzerfehlern, Fahrbedingungen
4
Ziele der FMEA
-
Ziel der FMEA ist das konsequente, dauerhafte Beseitigen von Fehlern durch
Erkennen der Fehlerursachen und Einführung nachweislich wirksamer
Maßnahmen sowie das Vermeiden von Wiederholfehlern bei neuen Produkten
und Prozessen durch Nutzung der gewonnenen Erfahrung.
-
Fehlervermeidung ist immer wirtschaftlicher als nachträgliche Fehlerbeseitigung.
Je später ein Fehler entdeckt wird, desto schwieriger und aufwendiger ist seine
Korrektur. Die so genannte “Zehnerregel der Fehlerkosten“ unterstreicht die
hohe Bedeutung der FMEA für die Reduzierung von Kosten durch
Fehlerprävention.
-
Der größte Vorteil liegt aber im fächerübergreifenden Wissensaustausch, in der
Steigerung des Qualitätsbewusstseins der Mitarbeiter und in der geordneten und
lückenlosen Dokumentation der Fehler und der Gegenmaßnahmen.
5
Aufbau einer FMEA
Die Durchführung einer System-FMEA umfasst die Schritte:
– Vorbereitung
– Strukturanalyse
– Funktionsanalyse
– Fehleranalyse
– Risikobewertung
– Optimierung
6
Vorbereitung
Die Festlegung der Aufgabenstellung und Zielsetzung der FMEA wird in
Abstimmung mit der Unternehmensleitung getroffen. Für das erfolgreiche
Durchführen ist es notwendig, ein Team von Mitarbeitern zu bilden, das mit der
Methode und dem Ablauf der FMEA vertraut ist. Zur Moderation wird ein FMEAerfahrener Teamleiter eingesetzt. Die Erforderlichen Dokumente, wie
beispielsweise Zeichnungen, Lastenheft, durchgeführte FMEA vergleichbarer
Systeme, Sicherheitsvorschriften, Daten (Qualitätsaufzeichnungen, Fehlerlisten)
und FMEA-Formblätter sind zusammenzustellen.
7
Strukturanalyse
Die Strukturanalyse komplexer Systeme/Prozesse erfolgt vom Gesamtsystem
über die Strukturebenen bis in die einzelnen Systemelemente. Bei der SystemFMEA Prozess erfolgt die Strukturanalyse vom Gesamtprozess bis in die
Teilprozesse und Arbeitsfolgen. Die Grundlage für die System-FMEA Produkt ist
die Stücklistenstruktur. Die Darstellung der Struktur erfolgt grafisch in einer
Baumstruktur.
Um die Anwendung der FMEA auf die kritischen Bauteile zu beschränken, sind
diese nach festgelegten Kriterien zu ermitteln.
8
Funktionsanalyse
Die Funktionsanalyse dient der Ermittlung der Funktion und des
Zusammenwirkens der einzelnen Systemelemente. Die Tiefe der Betrachtung
erfolgt nach der Notwendigkeit und Bedeutung der Systemelemente. Die
Funktionsstruktur gibt eine gute Übersicht über das Gesamtsystem und
ermöglicht die Auswahl kritischer Strukturen und Schnittstellen für die weitere
Analyse. Die Darstellung kann in einem Funktionsbaum, einer Funktionsliste
oder in einem Funktionsnetz erfolgen.
9
Fehleranalyse
Ausgehend von den in der Fehleranalyse festgelegten kritischen
Systemelementen und Schnittstellen werden im Team potentielle Fehler,
Fehlerfolgen und deren Ursachen ermittelt. Bei der Fehlerbeschreibung
im FMEA-Formblatt werden alle potentiellen Fehler dokumentiert. Dies
geschieht ungeachtet davon, wie wahrscheinlich oder wie
schwerwiegend die Auswirkung sein könnten. Man geht somit davon
aus, dass ein Fehler auftreten kann, aber nicht muss. Bewährt hat sich
die Beschreibung der Fehler durch beispielsweise: „klappern“, „klemmt“,
„fällt ab“ oder „unterscheidet sich im Maß“.
Die potentiellen Fehlerfolgen werden so dargestellt, wie sie der Kunde
am Produkt oder am System empfinden würde, wie beispielsweise:
Geräuschbelästigung, Undichtheit oder keine Funktion. Ausgangspunkt
sind Analysen von Qualitätsabweichungen, Reklamationsberichte
ähnlicher Systemelemente und das Fachwissen der Teammitglieder.
10
Risikobewertung
Bei der Risikobewertung wird der aktuelle Zustand ermittelt und bewertet, um zu
entscheiden, ob eine Verbesserung nötig ist. Grundlagen der Bewertung sind die
Bedeutung des Fehlers B, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens A und die
Wahrscheinlichkeit der Entdeckung des Fehlers vor der Weitergabe an den
Kunden bzw. an den folgenden Prozessschritt E. Von besonderer Bedeutung
sind die Auswirkungen auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Produkts
sowie die Häufigkeit der jeweiligen Ausfallart. Aus der Multiplikation der
Bewertungszahlen ergibt sich die Risiko-Prioritätszahl RPZ.
11
Risikobewertung
•
Die Risikobewertung der gefundenen Fehler erfolgt über die Elemente
•
A
– Auftretenswahrscheinlichkeit
•
B
– Bedeutung des Fehlers
•
E
– Entdeckungswahrscheinlichkeit des Fehlers vor der Weitergabe an den
Kunden bzw. den folgenden Prozessschritt
12
Risikobewertung
•
Zur Gesamtbewertung der gefundenen Fehler einer FMEA wird die
Risikoprioritätszahl RPZ benutzt. Die RPZ ist das Produkt der genannten
Elemente:
• RPZ = A * B * E
•
Mit
A – Auftretenswahrscheinlichkeit
B – Bedeutung der Fehlerfolge
E – Entdeckungswahrscheinlichkeit des Fehlers
1 ≤ A ≤ 10
1 ≤ B ≤ 10
1 ≤ E ≤ 10
1 ≤RPZ ≤1000
Hohe Risikoprioritätszahlen stehen für hohe Risiken
( 1 – kein Risiko, 1000 – sehr hohes Risiko).
13
Risikobewertung
Werden alle möglichen Fehlerursachen ihrer RPZ nach geordnet, so kann die
Rangfolge der Priorität der Beseitigung von Fehlern festgelegt werden. Die RPZ
wird vor und nach der Durchführung von Verbesserungsmaßnahmen berechnet.
Die Differenz zwischen beiden Bewertungen ist ein Maß für den Erfolg der
durchgeführten FMEA.
14
Optimierung
Im FMEA-Formblatt werden die vom FMEA-Team vorgeschlagenen
Verbesserungen, Verantwortlichkeiten und Termine dokumentiert. Ziel der
Maßnahmen muss sein:
– die Bedeutung des Fehlers durch Änderung des Prozesses/der Konstruktion
zu reduzieren
– die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten durch Prozess- bzw.
Konstruktionsänderungen oder durch Vermeidungsmaßnahmen zu
reduzieren
– die Wahrscheinlichkeit der Entdeckung durch Prozess- bzw.
Konstruktionsänderungen oder verbesserte Maßnahmen zu erhöhen
In der Ergebnis-Beurteilung wird nach der Durchführung von Abstellmaßnahmen
die Bewertung durch die Risikoprioritätszahl RPZ erneut vorgenommen. Ist die
RPZ des verbesserten Zustandes deutlich kleiner als die des unverbesserten
Zustandes, waren die durchgeführten Maßnahmen und somit auch die FMEA
erfolgreich.
15
Einteilung der FMEA‘n
Die Anwendung der FMEA erfolgt in der Konstruktion/Entwicklung und bei der
Prozessgestaltung und -verbesserung. Daraus ergibt sich die Einteilung der
FMEA in die Arten:
-
Konstruktions-FMEA
-
Prozess-FMEA
-
System-FMEA ( System-FMEA Produkt, System-FMEA Prozess )
16
System-FMEA
Die System-FMEA ist eine methodische Weiterführung der Konstruktions- und
Prozess-FMEA.
- ganzheitliche integrierte Risikoanalyse für Planungs-, Entwicklungs- und
Produktionsphase eines Produktes
- Untersuchung des Zusammenspiels einzelner Komponenten
innerhalb eines verzweigten Systems
- Ziel ist: Fehler schon bei der Systemgestaltung zu vermeiden und
Sicherheit als auch Funktionsfähigkeit des Systems zu
gewährleisten
- Ansatzpunkte sind die Systemkonzepte und das Pflichtenheft
17
Prozess-FMEA
Mit der Prozess-FMEA werden Fertigungs-, Montage- und Dienstleistungsprozesse analysiert. Dadurch sollen mögliche Fehlerquellen entdeckt
und so die fehlerfreie Realisierung der Produkte gewährleistet werden. Die
Anwendung der FMEA in der Phase der Fertigungsplanung ermöglicht bereits
frühzeitig die Feststellung der Eignung des angestrebten Produktionsablaufs
und damit die Sicherstellung der Qualitätsfähigkeit.
Verantwortlicher:
- Fertigungsplanung im Herstellerwerk
- Qualitätsplanung
- Fertigung
Die FMEA zeigt auf:
- Potentielle Prozessfehler
- Mögliche Auswirkungen auf den Kunden
- Potentielle Ursachen im Fertigungs- oder Montageprozess
Zu untersuchen sind:
- Arbeitsvorgänge, Pflichtenhefte,
Checklisten, Kundendienstberichte
18
Konstruktions-FMEA
Mit Hilfe der Konstruktions-FMEA werden mögliche Fehlerquellen oder
Funktionsstörungen einzelner Bauteile bereits bei der Konstruktion
analysiert und ihr Auftreten verhindert. Die Basis für eine KonstruktionsFMEA bilden die Konstruktionspläne und Zeichnungen.
Verantwortlicher:
Entwicklung unter Beteiligung von:
- Qualitätssicherung
- Fertigung (Fertigungsplanung)
Zu untersuchen sind:
Jeder denkbare Fehler, Ausfall
- alle Einzelteile, Baugruppen, Komponenten, Systemfunktionen
Baut auf:
- theoretischen Kenntnissen und Erfahrungen im Entwicklungsstadium
aus vergleichbaren Fällen
- Erfahrungen aus Erprobungen, Tests
- Durch simulierte Tests: Überbeanspruchung, Risikoanalyse, Benutzerfehler
19
System-FMEA Produkt
Mit der System-FMEA Produkt werden mögliche Fehlfunktionen von komplexen
Produktsystemen in der Konstruktions- und Konzeptphase betrachtet.
- Die Fehleranalyse geht dabei vom Gesamtsystem aus und umfasst die
Analyse kritischer Bauteile
- Schwerpunkte der Fehleranalyse:
• Funktion
• Zuverlässigkeit
• Herstellbarkeit
Baugruppe b
Einzelteil m
Einzelteil c
Baugruppe a
Baugruppe k
Baugruppe d
Produkt
Einzelteil n
Einzelteil l
Einzelteil a
...
20
System-FMEA Prozess
Bei der System-FMEA Prozess wird der umfassende Herstellungsprozess eines
Produktes anhand der beteiligten Systemelemente Mensch, Maschine, Material
und Mitwelt gegliedert und beschrieben.
- Funktions- und Fehlerbetrachtungen werden, soweit erforderlich, bis in die
Auslegungsdaten von Fertigungseinrichtungen durchgeführt
- Ziel ist: Erkennung von potenziellen Störeinflüssen auf den Herstellungsprozess
- Schwerpunkte sind: Untersuchung der Eignung der geplanten Herstellungsund Prüfverfahren
Mensch
Teilprozess 1.1
Prozess 1
Maschine
Teilprozess 1.2
kritisch
kritisch
kritisch
Gesamtprozess
Teilprozess 1.3
Material
kritisch
Prozess 2
Mitwelt
21
Selektion
Die FMEA-Erstellung ist mit einem hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
Sie kann daher nicht auf alle Produkte angewendet werden.
Zur kritischen Auswahl und Prioritätsabschätzung bietet sich die Nutzwertanalyse an:
Nutzwertanalyse
B = 2: trifft in besonderer Weise zu
B = 1: trifft zu
B = 0: trifft nicht zu
Das Produkt aus der Bewertung B und einem vorher festgelegten Gewichtungsfaktor G ergibt eine
Bewertungszahl. Für jedes System werden die Bewertungszahlen addiert. Die Summe ergibt den
Gesamtnutzwert. Je höher der Nutzwert, desto größer ist die Priorität für eine
FMEA-Durchführung.
Die Kriterien jedes Systems werden wie folgt bewertet:
Kriterien
Gewichtung
(G)
Bewertung
(B)
Bewertungszahl
(G) * (B)
wesentliche Neuentwicklung
neue W erkstoffe
neuartige Verfahren
Sicherheitsforderungen
Umwelt/Sicherheit
Problemteil
Zulieferrisiko
wesentl. Produktänderung
wesentl. Verfahrensänderung
neue Einsatzgebiete
Gesamtnutzwert
22
Formblatt nach VDA
Fehlermöglichkeits- und -einflußanalyse
Konstruktions-FMEA Prozeß-FMEA System-FMEA
Firma (Stempel, Bestätigung durch
Warenzeichen) betroffene
Name/Abt./Lieferant
Name/Abt./Lieferant
Teil-Name
Teil-Nummer
Modell/System/Fertigung
Techn. Änderungsstand
Erstellt durch (Name/Abt.)
Datum
IST-ZUSTAND
(4)
Risikoanalyse
(5)
(6)
(7) (8) (9)
(10)
Risikobewertung
(11)
(12)
(13)
Entdeckung
(3)
Risikoprioritätszahl
Empfohlene
Verantw ort- Getroffene
(RPZ) Abstellmaßnahme
lichkeit
Maßnahmen
Auftreten
(2)
Vorgesehene
Maßnahmen
VERBESSERTER ZUSTAND
Bedeutung
(1)
Potentielle
D Fehlerursachen
Entdeckung
Potentielle
Fehlerfolgen
Auftreten
Potentielle Fehler
Bedeutung
Systeme/
Merkmale
Überarbeitet
(14) (15) (16)
Risikoprioritätszahl
(RPZ)
(17)
Risikominimierung
23
Risikoanalyse
Spalte 1: Systeme/Merkmale/Fehlerort
bei Konstruktions-FMEA: Bauteilbezeichnung
Tretlager, Welle, Lager
bei Prozeß-FMEA: Prozeßbezeichnung
Drehen, Härten
Spalte 2: Potentielle Fehler / Fehlerart
Auflistung aller denkbaren Fehler der Betrachtungseinheit
Wichtig: Keine subjektive Bewertung vornehmen!
Als Grundlage können Erfahrungen früherer FMEAs oder Kundendienstinformationen ähnlicher Teile dienen.
gebrochen, verbogen
24
Fehlerart – Wie äußert sich ein potentieller Fehler?
abgebrochen
abgefallen
abgenutzt
abgezogen
außermittig
ausgefallen
ausgerissen
beschädigt
Beule
bleibt nicht stehen
defekt
deformiert
Druckstelle
durchgebrannt
durchgescheuert
eingefallen
eingerissen
eingeschnürt
Einschlüsse
fällt ab
falsch abgelesen
falsch ausgerichtet
falsch eingestellt
falsch montiert
fällt auf
faltig
Farbabweichung
fehlt
Fehlteil
feucht
flattert
fluchtet nicht
lose
Lunker
gebrochen
gefährlich
geht nicht
gefressen
Geräusche
gerissen
geschmolzen
geschrumpft
gestört
nicht abgestimmt
nicht aktuell
nicht dokumentiert
nicht einstellbar
nicht erprobt
nicht messbar
nicht optimiert
nicht kontrollierbar
nicht rückstellbar
nicht nach Vorschrift
hält nicht
hängt durch
hängt fest
hinderlich
missverständlich
ohne Funktion
optisch schlecht
instabil
passt nicht
porös
kantig
keine Anzeige
klappert
Kleberrest
klemmt
klopft
korrodiert
Kratzer
rastet nicht ein
rau
reibt
reißt
Riefen
Risse
ruckt
rutscht
laut
schaltet nicht (ab)
scharfkantig
scheuert
schief
schlecht zu sehen
schließt nicht
schmutzig
schreibt nicht
schwergängig
schwingt
setzt aus
Spritzer
spröde
steht über
tropft
übersehen
undicht
ungeeignet
ungleich
unleserlich
unsymmetrisch
unterbrochen
Unwucht
verbeult
verbogen
verbrannt
verfärbt
verformt
vergessen
verkantet
verklemmt
verkratzt
verschieden
verschlissen
verschmiert
verschmutzt
verspannt
verstopft
verwechselt
verwunden
verzogen
vibriert
wackelt
weicht ab
wellig
zerstört
zu gefährlich
zu unsicher
zu eng/weit
zu dünn/dick
zu fest/lose
zu hart/weich
zu hell/dunkel
zu hoch/niedrig
zu kurz/lang
zu laut/leise
zu langsam/schnell
zu nah/weit
zu schwer/leicht
zu tief/hoch
Quelle: W. Schuler
25
Fehlerfolgen – Was kann ein Fehler bewirken
Spalte 3: Potentielle Fehlerfolgen / Fehlerauswirkungen ( => Bedeutung B)
Beschreibung der Folgen des Fehlers für interne (bei Prozeß-FMEA) und
externe Kunden (bei Konstruktions-FMEA)
Dabei wird angenommen, dass der Fehler aufgetreten ist.
Abblättern
Ablagerung
Ärgernis
Aufladung
Auslaufen
Aussetzer
außer Toleranz
Austauschbarkeit
Bedienungsfehler
Befestigung
Beschleunigung
Brandgefahr
Bruch
chemische Zersetzung
Entsorgungsproblem
Ermüdung
Explosionsgefahr
fällt ab
Farbänderung
Fahreigenschaft
Fehlerkette
Fehlerstrom
Festigkeit
Feuchtigkeit
Folgefehler
Funktionsausfall
geplatzt
Geräusche
Geruch
Handhabbarkeit
Imageverlust
Inkompatibilität
Instabilität
kein Signal
keine Anzeige
keine Heizung
keine Kontrolle
Korrosion
Kundenverärgerung
Leck
Leistungsabfall
Liegenbleiben
Luftzug
Missverständnis
Motorschaden
Nacharbeit
Nachbesserung
Nässe
nicht wiederverwendbar
Notlaufeigenschaft
Oberflächenfehler
Optik schlecht
Reibung
Reparaturerschwernis
Risiko
Risse
Schaltbarkeit
Schmutz
Schwergängigkeit
Schweißbarkeit
Schwund
Spannungskonzentration
Spannungswechselkräfte
Sprung
Startschwierigkeiten
Stillstand
störungsanfällig
Überhitzung
umweltschädlich
undicht
Unfall
unfallsicher
Unterbrechung
Sturz, Knieschäden,
Totalausfall,
Schwergänigkeit
Verärgerung
Verbiegung
Verbrauch
Verdrehung
Vereisung
Verformung
Verlust
Verschleiß
Verspannung
Verunreinigungen
Vorschriftverletzung
Wackelkontakt
Wiederholungsfehler
zerbrochen
Zerstörung
zerrissen
Zuführung (von Teilen)
Quelle: W. Schuler
26
Risikoanalyse
Spalte 4: Dokumentationspflicht
Sind durch den potentiellen Fehler oder die Fehlerfolgen gesetzliche Vorschriften
betroffen, so wird in dieser Spalte ein "D" vermerkt
Spalte 5: Potentielle Fehlerursachen
Erfassung aller denkbaren Fehlerursachen, die zu dem betrachteten Fehler
führen können
- Dimensionierung
- falscher Werkstoff
Mögliche Klassifizierung der Fehlerursachen:
- Form-/Lagetoleranzen
- Oberflächenstruktur
- auslegungsbedingte Fehler
- fertigungsbedingte Fehler
- montagebedingte Fehler
- Falschmontage
- fehlerhafte Einstellung
27
Fehlerursachen – Was kann zu einem Fehler führen
Ablauf unklar
Abschirmung
Abstand
Abnutzung
Alterung
Änderungshäufigkeit
Anschluss
Ausbau
Ausbildung
Ausführung
Außeneinstrahlung
Austausch
Auswechselbarkeit
Fehlerstrom
Fehlteil
Feuchtigkeit
Fluchtungsfehler
Funktion nicht sicher
Bedienungsfehler
Bemaßung
Berechnungsbasis
Kälte
keine Abnahmevorschriften
keine Abstimmung
keine Erfahrung
keine Funktion
keine Information
keine Isolation
keine Kontrolle
keine Unterweisung
Klebung
Komplexität
Korrosion
Kostenvorgabe
Kühlung unzureichend
Kundenwunsch unklar
Kurzschluss
Chefwünsche bedacht ?
chemische Reaktion
Eignung
Einsatzbedingungen
Einstellfehler
Einweisung
Ermüdung
Erprobung ungenügend
Fehldimensionierung
fehlende Kontrolle
fehlende Muster
fehlendes Verständnis
Gedanken woanders
Halterung
Hitze
Ignoranz
Inkompatibilität
mangelnde Betreuung
Materialbelastung
Materialspezifikation
Materialstärke
Missverständnis
Montierbarkeit
Motivation
nicht aufgepasst
nicht befestigt
nicht dokumentiert
nicht empfängergerecht
nicht gefettet/geschmiert
nicht geprüft
nicht gesäubert
nicht lesbar/gelesen
nicht prüfbar
nicht sichtbar
passt nicht (zusammen)
Passungsfehler
Personalfluktuation
private Probleme
Radien
Reparaturerschwernis
Risiken nicht bedacht
schlechte Unterlagen
Schnittstelle(n)
Schwingungen
Software
Störspannung
Stückzahl vor Qualität
Schweißung
Vorgaben nicht
eingehalten
Vorschrift nicht beachtet
Teilevielfalt
Toleranzangabe fehlt
Toleranzüberschreitung
Transport
Trend nicht beachtet
Wärmedehnung
Wärmeübertragung
Wartung schwierig
Wassereintritt
Wechselbeanspruchung
Werkstofffehler
Werkstoffpaarung
Werkstoff falsch
Überlastung
Umfeldbedingungen
Unachtsamkeit
undicht
ungenügende Delegation
ungenügende Einarbeitung
ungeprüft
unleserlich
unsachgemäße
Handhabung
Unterlagen unvollständig
Zeitdruck
Variation nicht möglich
Verbindungsunsicherheit
vergessen
Verpackung
Verschleißteil
Verschleißzone
Verschmutzung
Versprödung
Verwechslung (möglich)
Vorrichtung
Quelle: W. Schuler
28
Risikoanalyse
Spalte 6: Vorgesehene Maßnahmen
a) vermeidende Maßnahmen
(Risikozahl A wird kleiner)
b) entdeckende Maßnahmen (= Prüfmaßnahmen):
(Risikozahl E wird kleiner)
c) auswirkungsbegrenzende Maßnahmen:
(Risikozahl B wird kleiner)
Es empfiehlt sich eine Orientierung an bestehenden Prüfmaßnahmen für
ähnliche Konstruktionen bzw. an den geplanten Prüfungen bei vollständigen
Neuentwicklungen
- Konstruktionsänderungen
- Prozessänderungen
- Stichprobenprüfungen
- Verbesserung der
Prüfbarkeit
- redundante Funktionsauslegung
- Warneinrichtungen
29
Risikobewertung
Spalte 7: Auftretenswahrscheinlichkeit A
Bewertung der Auftretenswahrscheinlichkeit jeder Fehlerursache unter Berücksichtigung der bisherigen
Verhütungsmaßnahmen (vgl. Spalte 6)
Es wird angenommen, dass der Fehler und die Fehlerursache nicht entdeckt werden, bevor das Produkt den
Kunden erreicht.
Die Bedeutung des Fehlers fließt nicht mit in die Bewertung ein.
Auftretenswahrscheinlichkeit
Häufigkeit
Bewertungspunkte
0
1
Konstruktion entspricht generell früheren Entwürfen, für die sehr geringe
Fehlerzahlen bekannt sind.
1/10000
1/5000
2
3
gering
1/2000
1/1000
1/200
4
5
6
1/100
1/50
7
8
1/10
1/2
9
10
unwahrscheinlich
Es ist unwahrscheinlich, daß ein Fehler auftritt.
sehr gering
Konstruktion entspricht generell früheren Entwürfen, bei denen
gelegentlich Fehler auftraten.
mäßig
Konstruktion entspricht generell früheren Entwürfen, bei denen immer
wieder Schwierigkeiten auftraten.
hoch
Es ist nahezu sicher, daß Fehler in größerem Maße auftreten.
30
Risikobewertung
Spalte 8: Bedeutung des Fehlers B
Bewertung der Auswirkung des Fehlers auf den Kunden, unter Berücksichtigung der bisherigen
auswirkungsbegrenzenden Maßnahmen
Die Bewertung erfolgt unabhängig von der Auftretens- und Entdeckungswahrscheinlichkeit.
Grundsatz: gleiche Fehlerfolgen haben auch die gleiche Bewertung
Bedeutung des Fehlers (Auswirkung auf den Kunden)
keine Auswirkung
Es ist unwahrscheinlich, daß der Fehler eine wahrnehmbare
Auswirkung auf das System hat.
Bewertungspunkte
1
unbedeutend
Der Kunde wird nur geringfügig belästigt. Er wird nur eine geringe
Beeinträchtigungen des Systems bemerken.
2
3
mittelschwer
Der Kunde ist unzufrieden. Er fühlt sich durch den Fehler belästigt
oder ist verärgert.
4
5
6
schwer
Der Kunde ist über den Fehler verärgert, jedoch ist die
Systemsicherheit nicht betroffen.
7
8
äußerst schwerwiegend
Fehler führt zum Ausfall des Systems. Sicherheit und/oder
Einhaltung gesetzlicher Vorschriften ist beeinträchtigt.
9
10
31
Risikobewertung
Spalte 9: Entdeckungswahrscheinlichkeit E
Bewertung der Wahrscheinlichkeit für die Entdeckung des Fehlers, bevor das Produkt ausgeliefert wird,
unabhängig vom Auftreten und der Bedeutung des Fehlers
Die bisherigen Prüfmaßnahmen müssen bei der Bewertung berücksichtigt werden.
Wahrscheinlichkeit der Entdeckung
Häufigkeit
Bewertungspunkte
> 99,99 %
1
> 99,7 %
2-5
> 98 %
6-8
> 90 %
9
< 90 %
10
hoch
Funktioneller Fehler, der bei den nachfolgenden Arbeitsgängen
bemerkt wird
mäßig
Augenscheinliches Fehlermerkmal. Automatische 100 % Prüfung
eines einfachen Merkmals (z.B. Bohrung vorhanden)
gering
Leicht zu erkennendes Fehlermerkmal. Automatische 100 %
Prüfung eines meßbaren Merkmals (z.B. Durchmesser).
sehr gering
Nicht leicht zu erkennendes Fehlermerkmal. Visuelle oder
manuelle 100 % Prüfung
unwahrscheinlich
Das Merkmal wird nicht geprüft, bzw. kann nicht geprüft werden.
Verdeckter Fehler, der nicht erkannt wird.
32
Risikobewertung
Spalte 10: Risikoprioritätszahlen (RPZ)
(B)
Die RPZ ergibt sich aus der Multiplikation der jeweiligen Bewertungspunkte für Auftreten (A), Bedeutung
und Entdeckung (E) des Fehlers:
RPZ = A * B * E
Die Risikoprioritätszahlen geben einen Anhaltspunkt für die Reihenfolge der anschließend durchzuführenden
Verbesserungsmaßnahmen im Rahmen der Risikominimierung.
Darüber hinaus sollten unabhängig von der RPZ auch die Einzelbewertungen betrachtet werden:
hohe "A"-Werte: Fehler treten häufig auf. Solche Fehler müssen vorrangig beseitigt werden.
hohe "B"-Werte: Die zu erwartende Verärgerung des Kunden ist besonders groß. Es sollte über eine
konzeptionelle Änderung nachgedacht werden.
hohe "E"-Werte: weisen auf konzeptionelle Schwachstellen hin
Häufig angewendete Grenzwerte:
RPZ = 125
A,B,E = 8
Spalte 11: Empfohlene Abstellmaßnahmen
prinzipielle Ansatzpunkte:
• Vermeidung der Fehlerursache
• Reduzierung der Auftretenswahrscheinlichkeit
• Reduzierung der Bedeutung des Fehlers
• Erhöhung der Entdeckungswahrscheinlichkeit
33
Risikominimierung
Spalte 12: Verantwortlichkeit
Für jede Abstellmaßnahme muss ein verantwortlicher Mitarbeiter oder eine Abteilung eingetragen werden.
Zusätzlich wird ein Termin für die Einführung festgelegt.
Spalte 13: eingeführte Maßnahmen
Eintragung der letztendlich eingeführten Maßnahmen, die nicht unbedingt mit den in Spalte 11 aufgeführten
empfohlenen Abstellmaßnahmen übereinstimmen müssen.
Spalte 14-17: Wirksamkeitsüberprüfung
Eine neue Risikobewertung gibt Auskunft über die Wirksamkeit der durchgeführten Maßnahmen.
Es gelten dabei die gleichen Kriterien wie für die Spalten 7-10.
Das
DasVerfahren
Verfahrender
derRisikominimierung
Risikominimierungsoll
sollsolange
solangewiederholt
wiederholt
werden,
bis
das
Fehlerrisiko
den
Vorgaben
entsprechend
werden, bis das Fehlerrisiko den Vorgaben entsprechend
minimiert
minimiertist.
ist.
34
35
Apis-Software
36
FMEA Programme Beispiel Apis
37
FMEA-Software Apis
38
Beispiel
39
• Haben Sie Fragen?
40
Übungsbeispiel
• Innenlager (Konstruktionsübung 3.Semester)
Quelle:FAG
41
Fragenbeantwortung
• Haben Sie noch Fragen?
• Dann stellen Sie sie jetzt!
42
Das war's
• Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
43

F M E A - >>> IMME 2000

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