Wissen und Erfahrung methodisch vereinen – Teil 1 von 3

FMEA (Failure mode and effect analysis) ist eine Methode, die zur Identifizierung, Bewertung und Reduzierung von Risiken in einem System eingesetzt wird. In vielen Branchen ist die Methode als Standard etabliert, dient jedoch oft nur als Systembefriedigung und bringt daher kaum einen unternehmerischen Nutzen.

Wird die Methode aber richtig eingesetzt, kann sie erheblich zum Erfolg des Unternehmens beitragen. Um dabei den maximalen Nutzen zu generieren, ist schon zu Beginn der Aufbau von Standards und die Verwendung der geeigneten Software entscheidend.

Diese Artikelreihe fokussiert sich auf das Thema: „ Wie kann diese Methode mit geringst möglichen Aufwand eingesetzt und der maximale Nutzen daraus gezogen werden?“

Autor: Alexander Böck

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FMEA-Arten:

System – FMEA Produkt (S-FMEA)

ist im Produktentstehungsprozess für die Konzept-, Funktionsmuster-Entwicklung vorgesehen. 

Dazu wird die Gesamtfunktion einer Produktidee in ihre Teilfunktionen zerlegt und daraus ein System mit Schnittstellen generiert. Aus den Funktionen und ihren Schnittstellen werden die potenziellen Fehler und ihre Folgen ermittelt und die unterschiedlichen Designmöglichkeiten auf Ursache und Wirkung untersucht. Hier können standardisierte FMEA Module basierend auf z.B. morphologischen Kästen hilfreich sein. 

Diese FMEA-Art bringt jedoch aufgrund der Komplexität vieler Systeme und folglich hohen zeitlichen Aufwand keinen unternehmerischen Nutzen.  Es kommen in der Regel eher andere Methoden wie z.B. QFD, TRIZ in dieser Phase des Produktentstehungsprozesses zur Anwendung. 

Konstruktions- oder Design-FMEA Produkt (K- oder D-FMEA)

kommt nach Festlegung des Konzepts mit der grundsätzlichen Erfüllung der Gesamtfunktion zum Einsatz.

Dabei werden die Einzelkomponenten als auch Baugruppen in ihre Funktionen und Einflüsse auf ihren Schnittstellen und das Gesamtsystem zerlegt. Hierbei liegt der Fokus auf der Erfüllung der vorgesehenen Produkteigenschaften hinsichtlich Lebensdauer, Herstellbarkeit, Wirtschaftlichkeit, Verbaubarkeit, gesetzlicher Vorgaben und branchenspezifischer Normen.

Mit dem Blick auf Standardisierungsmöglichkeit ist die Einteilung in Funktionsbaugruppen und ihre Einzelteile ein sinnvoller Weg. Betrachtet werden ihre Schnittstellen zueinander, auch die Wechselwirkung mit anderen Funktionsbaugruppen im System kann miteinbezogen werden. Abhängig von den gestellten Anforderungen kann die geeignetste Kombination gewählt werden, das bereits vorhandene Wissen für die Konstruktion der Einzelteile und Baugruppen der Applikation genutzt werden. Das neu hinzugewonnene Wissen fließt wieder in den Standard ein und kann für Folgeprojekte wieder genutzt werden.

Wissen und Erfahrung methodisch vereinen – Teil 2 wird diese Standardsierungmöglichkeit noch näher beschreiben, dass schließt auch die Softwareunterstützung mit ein.

Prozess-FMEA Produkt (P-FMEA)

kommt zu Beginn der Prozess-Entwicklung zum Zug und wird auf Basis des geplanten Prozessablaufs erstellt. Die Risikoanalyse betrachtet die Absicherung der Produktqualität in den einzelnen Prozesschritten, die Produkt und Prozessvalidierung zur Erfüllung der Kundenanforderungen vor Serienstart und die serienbegleitenden Absicherungsmaßnahmen.

Es wird der gesamte Materialfluss vom Wareneingang bis zum Versand analysiert. Der Herstellungsprozess wird auf sinnvolle Prozesschritte untergliedert und auf Risiken untersucht, die die Produktivität und die Produktqualität negativ beeinflussen. Im Mittelpunkt stehen vor allem die Sicherstellung der Anforderungen aus den spezifischen Kundenzeichnungen und -normen als auch gesetzlicher und interner Vorgaben.

Die Standardisierung erfolgt in der Regel über Module, die einzelne Prozesschritte aber auch verkettete Prozesse in Produktionsanlagen betrachten. Diese standardisierten Bausteine beinhalten wie die Qualifzierungen und Freigaben während der Produkt- und Prozessvalidierung erfolgen und die Produktqualität während der gesamten Dauer der Serienproduktion abgesichert wird. Maßnahmen, die im Laufe der Serienproduktion aufgrund von internen Problemlösungen und Kundenreklamationen implementiert werden, werden in der zugehörigen FMEA dokumentiert und können, wenn sinnvoll, als Lessons Learned in den Standard übernommen werden.

Wissen und Erfahrung methodisch vereinen – Teil 3 wird den Nutzen aber auch die Risiken von CAQ-Softwarelösungen als Gesamtpaket für die Überwachung und Absicherung der Serienqualität betrachten, in der das Modul FMEA eine zentrale Rolle einnimmt.

Fazit

Mit der Standardisierung der FMEA Methode, kann der zeitliche Aufwand bei der Erstellung erheblich reduziert werden, aber auch der Fokus auf die Risiken abseits des Standards gerichtet werden. Als weiterer nicht unerheblicher Nutzen fungiert die FMEA als Wissenspeicher zur langfristigen Sicherung des Firmen-Know Hows. 

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