Zehn Fragen zur Fehlermöglichkeitseinflussanalyse (FMEA)

Warum sollte man sich mit der FMEA beschäftigen, was bringt's und welchen Nutzen kann man daraus ziehen? Wie funktioniert die FMEA, welche Voraussetzungen sind notwendig und welche Randbedingungen sollte man beachten? Wer sind die Beteiligten an einer FMEA, wer sollte einbezogen werden, welche Wechselwirkungen gibt es und wie sieht der Einstieg aus?

Zehn Fragen zur Fehlermöglichkeitseinflussanalyse (FMEA)

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1. Frage: Was sind die Auslöser, um sich mit der FMEA Fehler-Möglichkeits-Einfluss-Analyse zu beschäftigen?

Das ist ganz oft ein erforderliches, manchmal sogar gesetzlich erforderliches Risikomanagement.

Dazu gehört dann auch die Risikofolgenabschätzung. In dem Zusammenhang dann eben auch die Fehlervermeidung, die Vermeidung von Folgekosten durch Fehler in und zwar im gesamten Produktlebenszyklus, also von der Entwicklung, über die Produktion, über den Betrieb dann vor allen Dingen, der Betrieb, der unter Umständen viele Jahre umfassen kann, bis hin zur Außerbetriebnahme, zur Marktentnahme von Produkten. Zur Marktentnahme können natürlich auch gehören, dass Produkte nicht nur selber durch den Anbieter entnommen werden, sondern dass Produkte auch verschrottet werden, so wie zum Beispiel Autos in der Regel irgendwann verschrottet werden.

Und das Ganze hat dann den großen Vorteil, dass es vermeidet, unnötige Kosten- und Zeitverluste zu produzieren.

2. Frage: Was bringt mir die FMEA?

Die FMEA bewirkt vor allen Dingen, dass ich sehr viel früher Fehler entdecke, dass ich sie sogar vermeide, bevor sie überhaupt auftreten, dass ich entsprechende Maßnahmen definiere, wie ich Fehler entdecken kann, wie ich sie vermeiden kann.

Dadurch, dass ich Fehler dann früher erkenne, vermeide, verhindere ich, dass ich Folgekosten in späteren Phasen ergeben, die in der Regel deutlich höher sind, wie wenn ich sie möglichst früh erkenne die Fehler.

Dann hab ich ein breites Feld von Einsatzmöglichkeiten in der produzierenden Industrie, aber eben auch in anderen Wirtschaftsbereichen dadurch, dass ich Gefahrenanalyse, Risikoanalysen mache, dass ich sie frühzeitig mache

In der Medizintechnik, zum Beispiel in Lebensmitteln, überall Dinge, wo entweder Menschen zu Schaden kommen können oder wo durch Fehler eben Kosten entstehen, die ich vermeiden möchte.

3. Frage: Welchen Nutzen kann man aus der FMEA ziehen?

Wie schon erwähnt die Fehlervermeidung in den unterschiedlichen Phasen des Produktlebenszykluses. Das beginnt schon mit dem Design, mit der Konstruktion, das Zusammenwirken von Komponenten im System, die sich dann unter Umständen aufteilen nach Hardware, nach Software. Es geht auch darum, in den Prozessen speziell im Produktionsprozess Fehler zu vermeiden, Auswirkungen auf den Produktionsprozess schon in der Konstruktions- und Design-Phase zu vermeiden.

Dann insgesamt einen positiven Einfluss auszuüben auf alle Dimensionen des sogenannten klassischen magischen Dreiecks des Projektmanagements, das heißt auf Leistung, Qualität, auf Kosten und auf Zeit.

Gleichzeitig schaffe ich es über die FMEA durch die Mechanismen, die Priorisierung der Maßnahmen zu erreichen. Das heißt, ich kümmere mich zuerst um die Themen, die entweder unwahrscheinlich sind, dass ich sie entdecke, die sehr wahrscheinlich sind, dass sie auftreten und die vor allen Dingen eben hohe Fehlereinflüsse haben, hohe Folgekosten haben, hohe Auswirkungen haben.

4. Frage: Wie funktioniert die FMEA?

Das läuft in mehreren Schritten ab. Es beginnt damit am Anfang, im Grunde sogar vor der eigentlichen FMEA, dass ich überhaupt erst mal mein System eingrenze, dass ich die Grenzen festlege, was betrachte ich und auch bewusst festlege, was ich nicht betrachte.

Dann geht es darum, das System zu strukturieren, die Komponenten zu identifizieren und vor allen Dingen eben deren Funktion. Aus deren Funktion ergeben sich dann die Fehlerursachen, potenzielle Fehlerursachen, die Fehlerarten und vor allen Dingen, die Fehlerfolgen.

Anhand dieser drei Elemente Ursachen, Fehlerarten und -folgen beurteile ich dann die Bedeutung.

Die Auftretenswahrscheinlichkeit fließt damit ein, die Entdeckungswahrscheinlichkeit.

Das Ganze kann man zusammenfassen in der sogenannten Risikoprioritätszahl. Die gibt einen Hinweis darauf, um welche Dinge sollte ich mich als erstes kümmern?

Die Risikoprioritätszahl ist im letzten Jahr 2019 zum Teil abgelöst worden durch eine Aufgabenpriorisierung. Die große Gefahr der Risikoprioritätszahl ist, dass man sich rein auf die absolute Zahl konzentriert und unter Umständen eben hoch gravierende Fehlerfolgen vernachlässigt, kann dazu führen, wenn man das nicht bewusst macht.

Es geht dann nach der Bestimmung, egal ob man jetzt über die Aufgabenpriorisierung reden oder über die Risikoprioritätszahl, geht es darum, Maßnahmen zu bestimmen, um das Risiko zu minimieren, um Risiken zu vermeiden, Fehler zu vermeiden, Fehler frühzeitig zu entdecken und aber falls das nicht gelingen sollte, um auch die Folgen zu vermindern.

Wwenn ich dann diese Maßnahmen getroffen habe, bewerte ich erneut die Faktoren und bestimme damit auch die Wirksamkeit meiner Maßnahmen.

5. Frage: Welche Voraussetzungen brauche ich, muss ich schaffen für eine FMEA?

Es beginnt am Anfang damit, ich sollte in der Regel ein Pflichtenheft haben. Aus dem Pflichtenheft kann ich dann eine Strukturanalyse ableiten, die vorher schon genannte Funktionalität des Systems, der einzelnen Komponenten, aus dem sich dann mögliche Fehlerursachen, Fehler und Fehlerfolgen, ergeben.

Immer wieder auch, speziell weil ich ja unterschiedliche FMEAs haben kann, geht es auch darum, mir Vorläufer-FMEAs anzuschauen, das heißt bei einer Prozess-FMEA, wenn ich mir den Produktionsprozess anschaue, gucke ich natürlich auch auf die FMAEs, die ich in der Design- und Konstruktionsphase oder auch zusammenfassend in der Systemphase erstellt habe.

6. Frage: Welche Randbedingungen sind noch zu beachten?

Die verschiedenen Faktoren, also die Fehlerursachen, die Fehlerentdeckungswahrscheinlichkeit, die Folgen, die bewertet man anhand von Kriterienkatalogen. Da sollte man immer, zumindest innerhalb eines Unternehmens, sollte man immer abgestimmte Kataloge verwenden, damit Dinge auch vergleichbar sind.

Idealerweise kann sowas durchaus auch innerhalb einer ganzen Branche, innerhalb von einem ganzen Zweig machen. Die Automobilindustrie zum Beispiel verwendet dort abgestimmte Kataloge, damit auch Zulieferer zum Beispiel hier entscheiden können, damit auch der OEM entscheiden kann, was sind gemeinsame Zahlen, damit man eine Vergleichbarkeit erreicht

Wie ich schon genannt habe, bei der RPZ, bei der Risikoprioritätszahl, die wird kritisch betrachtet. Deshalb ist sie im letzten Jahr auch formal abgelöst worden, weil man unter Umständen in die Falle tappen kann, dass ich eben hoch priore Einzelfaktoren, dass das im Gesamtprodukt untergeht.

Deshalb hat man dort eine neue Kennzahl geschaffen.

Was man definitiv auch aufpassen muss, das ist, dass eine nicht unerhebliche Gefahr der Verzettelung passieren kann, wenn ich den falschen Fokus wähle, wenn ich zu weit ins Detail geht.

Man kann sich mit einer einfachen Mehrfachsteckdose wirklich Tage beschäftigen, wo unter Umständen dann noch weit übers Ziel hinausschießt.

7. Frage: Wer sind die Beteiligten, wer muss alles einbezogen?

Ein ganz wichtiger Aspekt an der FMEA ist, dass man das nicht im stillen Kämmerchen durchführt, sondern dass man ein interdisziplinäres Team zusammenruft, zum Beispiel enlang vom Produkteentstehungsprozess, gegebenenfalls auch darüber hinaus entlang vom Lebenszyklus, dass man da von allen beteiligten Instanzen Vertreter dazu holt. Das hängt natürlich schon auch von der FMEA ab.

Dass man es zu Qualitätssicherungszwecken, auch zum Aspekt der Vergleichbarkeit, dass man es gut dokumentiert. Dazu gibt es mittlerweile schöne Werkzeuge, womit eben dann die Vergleichbarkeit gefördert wird und dann von auch festgelegten Katalogen

Wenn ich über die Firma hinaus gehe, wenn ich über das Unternehmen hinaus gehe, wenn ich also Zulieferer habe, dann sollte ich die miteinbeziehen. Das kann so weit gehen, dass ich auch Forderungen an Lieferanten stelle, FMEAs durchzuführen und bestimmte Ergebnisse, bestimmte Dinge, die dort erkannt wurden, mir zur Verfügung stellen.

8. Frage: Welche Wechselwirkungen mit anderen Lean-Methoden, mit anderen Lean-Werkzeugen gibt es?

Ein wichtiges Werkzeug aus dem großen Werkzeugkasten sei es liegen, sei es sich Sigma durch das sogenannte Quality Function Deployment, House of Quality, weil es zum Teil aussieht wie ein Haus. Dadurch ergeben sich viele Elemente, die man dann in einer FMEA betrachtet.

Ich guck mir auch zum Beispiel mit dem Ishikawa-Diagramm also mit dem Ursache-Wirkungs-Diagramm, Fehlermöglichkeiten, Fehlerfolgen an, Auswirkungen. Ich kann dann zum Beispiel Fehler vermeiden, indem ich Aspekte wie Poka Yoke in Betracht ziehe.

Zu den Fehlerursachen nehme ich die 6-W-Fragen, guck' mir also an, was kann alles passieren, was ist alles zu berücksichtigen? Ein spezielles Werkzeug von Toyota her, das sogenannte DRBFM, Design Review Based on Failure Mode ist eine spezifische Form von FMEA.

Wenn ich dann mal in der Produktionsphase drin bin in, auch in der Herstellungsphase, in einer Lieferphase, dann kann ich mir auch mit den sogenannten 8-D-Reports Wechselwirkungen anschauen und wiederum die Ergebnisse aus den 8D-Reports in neue Produkte, in neue Entwicklungsprojekte einfließen lassen.

9. Frage: Wie sieht der Einstieg in FMEA aus.

Ein wichtiger Aspekt ist, dass ich eine unabhängige Moderation habe. Unabhängig also, was die technischen Elemente angeht. Es gibt spezielle FMEA-Moderatoren, die dafür ausgebildet sind, die dann auch dem Team ein gewisses Grundverständnis vermitteln können, sofern es noch nicht vorhanden ist, für die Methode, damit die Teilnehmer dort Einblick haben, warum bestimmte Dinge getan werden.

Ich sollte auch, wichtig, vermeiden, dass ich in Zeitdruck gerate. Unter Zeitdruck eine FMEA durchführen ist in der Regel nie eine gute Idee. Trotzdem darf man den Faktor Zeit nicht vernachlässigen, beliebig viel Zeit sich lassen, kann eben dann zur schon erwähnten Verzettelung führen.

Vor der eigentlichen FMEA muss ich immer diese Eingrenzung des betrachteten Systems machen, wenn ich das gemacht habe, also entschieden habe, was gehört dazu und vor allen Dingen, was gehört eben nicht dazu, dann strukturiere ich das betrachtete System, mach' mir klar, was sind denn die Funktionen des Systems, weil sich eben aus den Funktionen dann auch Fehler, Fehlerfolgen, Fehlerursachen ableiten.

Und erst dann, wenn ich diese Vorarbeit gemacht habe? Erst dann kommt es zur eigentlichen FMEA, dass ich mir also Gedanken mache im Team, was sind mögliche Fehler, die auftreten können, was sind die Ursachen, was sind die Folgen, was ist die Bedeutung, wie kann ich es vermeiden, wie kann ich entdecken, wie kann ich es verhindern beziehungsweise Folgen mindern?

10. Frage: Wo kann man sich über die FMEA weiter informieren?

Hier gibt es auch einen sehr schönen Wikipedia-Artikel, der sehr umfangreich ist, der selber schon 'ne Liste für mögliche Literatur enthält.

Die FMEA ist sehr gut in der Literatur dokumentiert, mit unterschiedlichen Schwerpunkten. Das heißt, da hängt immer davon ab, wo man seinen eigenen Schwerpunkt sieht, wofür man die FMEA einsetzen möchte, wo man sie einsetzen möchte, sei es als System-, sei es als Produktkonstruktions-FMEA oder für Prozesse, für Produktionsprozesse, für Dienstleistungsprozesse.

Zusammenfassung

Die FMEA Fehler-Möglichkeits-Einfluss-Analyse ist ein sehr gutes Werkzeug, sehr ausgereiftes Werkzeug, um Fehler zu erkennen, Fehler zu entdecken, die Entdeckung zu bewerten, die Entdeckungswahrscheinlichkeit zu bewerten, die Fehlerfolgen zu bewerten, entsprechende Maßnahmen zu definieren, um das Risiko aus Fehlern zu minimieren und ein Stück weit einfach auch seiner Verantwortung als Produzent, als Dienstleister gerecht zu werden.

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