Wissen und Erfahrung methodisch vereinen – Teil 3 von 3

Der dritte Teil von „Wissen und Erfahrung methodisch vereinen“ behandelt die Prozess-FMEA (P-FMEA).

Mit Beginn der Industrialisierungsphase startet die P-FMEA. Prozessbezogene Optimierungen können noch ins Produktdesign einfließen, sofern sie Form, Fit und Funktion des Produkts nicht beeinflussen. Grundlage der P-FMEA ist der geplante Herstellungsprozess. Sie umfasst alle Schritte zur Fertigung und Absicherung der Produktmerkmale – vom Wareneingang über die interne Logistik bis zum Versand.

Ihr habt den ersten Artikel der Reihe verpasst? Kein Problem, den findet ihr Teil 1, Teil 2.

Autor: Alexander Böck

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Aufbau eines Baukastensystems

Viele Unternehmen haben aufgrund ihrer Spezialisierung verkettete Produktionsabläufe entwickelt, die für Bauteile mit gleicher oder ähnlicher Funktion mit geringen Designunterschieden hohe Produktionskapazitäten mit den notwendigen Qualitätsstandard sicherstellen. Die einzelnen Prozessschritte sind durch die Herstellungsverfahren und mit dem Ablauf in der Produktionsanlage definiert. D. h. es werden z. B. Rohmaterialien,  Einzelteile, Baugruppen zugeführt und zu einem Endprodukt verarbeitet, um dann anschließend in einer Prüfzelle automatisiert, geprüft und verpackt zu werden. 

Hier muss beim Aufbau des standardisierten Prozesses festgelegt werden, was der einzelne Prozessschritt beinhaltet bzw. wie der verkettete Prozess sinnvoll unterteilt werden kann, damit die Dokumentation übersichtlich und verständlich gestaltet werden kann. Wenn die Produktionsanlage über mehrere Stationen verfügt, mit denen die einzelnen Prozessschritte unterteilt werden können, kann das durchaus als Grundlage genutzt werden.

Bei der Verwendung eines CAQ-Systems, bei dem die Prüfplanung im FMEA-Modul integriert ist,  entfaltet ein standardisiertes Baukastensystem erst seinen wahren Nutzen, da sich der Zeitaufwand für die Erstellung der FMEA auf ein Minimum reduziert, die Bereitstellung der serienbegleitenden Dokumentation und die Erfassung der qualitätsrelevanten Daten sichergestellt wird.  

Mit der Erstellung der FMEA für das neue Produkt, was in der Regel über eine neue Sachnummer geregelt wird, steht dann die Prüfdatenerfassung ebenfalls zur Verfügung.

Aufbau von Funktionsbaum und Fehlernetz

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die standardisierte Beschreibung von Funktionen und Fehlern. Mit der Übernahme der obersten Ebene aus der Design-FMEA bleiben die Anforderungen an das Produkt unverändert und auch Produkt und Prozess übergreifend standardisiert. 

Auf der mittleren Ebene werden die Fehlermöglichkeiten bei den einzelnen Prozessschritten betrachtet. Hier wird der Fokus auf die Erfüllung der maßlichen Anforderungen und Funktionen des Produkts, sowie ergänzende kundenspezifische Anforderungen als auch der weiteren Verarbeitung im Herstellungsprozesses gelegt.

Bei den Zuweisungen der Fehlerursachen hat sich die 5 M-Methode (Mensch, Maschine, Methode, Mitwelt, Material) bewährt. Diese Methode unterstützt eine systematische Ursachenanalyse und hilft bei der Entwicklung wirkungsvoller Vermeidungs- und Entdeckungsmaßnahmen.

Mit dem Aufbau des Funktionsbaumes und Fehlernetzes werden alle Prozesse vom Warenausgang bis zur Auslieferung verknüpft und dem spezifischen Produkt zugeordnet.  Mit diesem Schritt wird der standardisierte Prozess einer Teilenummer zugeordnet und ermöglicht dadurch Ergänzungen bei Funktionen, Fehlern und Maßnahmen, die nur für das spezifische Produkt relevant sind.

Nutzung von standardisierten Vermeidungs-  und Entdeckungsmaßnahmen:

Mit der initialen Festlegung der Validierungsumfänge wie z. B.. MSA, MFU, Run & Rate sind die Vorgaben für die Prozessfreigabe und Übergabe an die Serienproduktion bereits im Standard enthalten und müssen noch von den Verantwortlichen zum festgelegten Termin erfolgreich abgeschlossen werden. 

Zur Sicherstellung der Serienqualität ist mit den standardisierten serienbegleitenden Prüfungen, Aufgaben und Anweisungen bereits ein Großteil der Vermeidung- und Entdeckungsmaßnahmen definiert. 

Bei einem Entwicklungsprojekt werden, nach dem Zusammenfügen der produktrelevanten  Bausteine, die zugehörige Projektdaten, wie Termin, Verantwortliche, Fälligkeiten bei den Meilensteinen hinterlegt. Entsprechend dieser Daten werden die Fälligkeiten der bereits standardisierten Qualifizierungsumfänge datiert. 

Mit dem Review der Risikoanalyse werden die Standards gegengeprüft, gegebenenfalls entsprechend angepasst und mit weiteren Maßnahmen erweitert. 

Auch hier gilt, ein gut gepflegter Standard hilft für zukünftige Projekte!

Ablage der FMEA – Daten

Der Einsatz eines entsprechenden CAQ-Systems bringt speziell bei der P-FMEA erheblichen Mehrwert. Mit dem Zusammenführen der produktrelevanten standardisierten Prozesschritte wird die passende FMEA zusammengestellt und die Prüfplanung und Prüfdatenerfassung mitgeneriert. Damit werden auch wichtige Unterlagen wie Produktionslenkungsplan und Prozessablaufdiagramm automatisch bereitgestellt.

Auch für die Pflege während des Produktlebenszyklus können Lessons-learned-Maßnahmen mit relativ geringem Aufwand in das gesamte System übernommen werden.

In der heutigen Wettbewerbssituation ist der Einsatz eines CAQ-Systems mittlerweile ein „Must have“ und kann bereits als Industriestandard angesehen werden.

Fazit

Durch die Standardisierung der P-FMEA Methode mit Hilfe eines CAQ-Systems wird der zeitliche Aufwand bei der Erstellung und Pflege der P-FMEA erheblich reduziert und steigert die Effizienz auf das heutige notwendige Niveau um am Markt mittelfristig bestehen zu können.

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